Go语言读写锁 RWMutex 源码详解

在并发编程中，我们需要保证多个goroutine对共享资源的访问是安全的。读写锁 RWMutex 就是一种常用的用于协调对共享资源的访问的锁机制。RWMutex 允许多个 goroutine 同时读写共享资源，但只有一个 goroutine 可以写共享资源。这就确保了在写共享资源的时候，其他 goroutine 不能同时访问共享资源，从而避免了数据竞争问题。
在本文中，我们将对 Go 语言中的 RWMutex 进行详细的分析，包括它的底层实现、使用场景和常见错误。希望通过本文，读者能够对 RWMutex 有一个深入的了解，并能够在并发编程中正确地使用 RWMutex。


## RWMutex 的底层实现
RWMutex 的底层实现是一个原子变量 `state` 和一个链表 `readers`。`state` 保存了 RWMutex 的状态，包括当前是否有写锁持有者、有多少读锁持有者等信息。`readers` 保存了所有持有读锁的 goroutine 的 ID。
当一个 goroutine 想要获取读锁时，它会首先检查 `state` 的值。如果 `state` 的值表示当前没有写锁持有者，则该 goroutine 可以直接获取读锁。否则，该 goroutine 需要等待，直到写锁被释放。
当一个 goroutine 想要获取写锁时，它会首先检查 `state` 的值。如果 `state` 的值表示当前没有读锁或写锁持有者，则该 goroutine 可以直接获取写锁。否则，该 goroutine 需要等待，直到所有读锁和写锁都被释放。
RWMutex 的底层实现保证了只有当没有写锁持有者时，才允许多个 goroutine 同时获取读锁。当有一个 goroutine 获取了写锁后，其他 goroutine 都不能获取读锁或写锁，直到写锁被释放。
## RWMutex 的使用场景
RWMutex 通常用于保护对共享资源的并发访问。例如，当多个 goroutine 需要同时访问一个全局变量时，我们可以使用 RWMutex 来确保只有当没有 goroutine 正在写这个全局变量时，其他 goroutine 才能读这个全局变量。
另一个常见的 RWMutex 的使用场景是保护对数据库的并发访问。我们可以使用 RWMutex 来确保只有当没有 goroutine 正在写数据库时，其他 goroutine 才能读数据库。
### RWMutex 的常见错误
在使用 RWMutex 时，常见的错误是忘记释放锁。例如，当一个 goroutine 获取了读锁后，如果它忘记释放读锁，那么其他 goroutine 就永远无法获取写锁了。
另一个常见的错误是使用 RWMutex 来保护不适合用 RWMutex 保护的资源。例如，如果一个资源本身就不支持并发访问，那么使用 RWMutex 来保护这个资源也没有意义。
### 总结
RWMutex 是 Go 语言中常用的用于协调对共享资源的访问的锁机制。RWMutex 允许多个 goroutine 同时读写共享资源，但只有一个 goroutine 可以写共享资源。RWMutex 的底层实现是一个原子变量 `state` 和一个链表 `readers`。`state` 保存了 RWMutex 的状态，包括当前是否有写锁持有者、有多少读锁持有者等信息。`readers` 保存了所有持有读锁的 goroutine 的 ID。RWMutex 的使用场景包括保护对共享资源的并发访问、保护对数据库的并发访问等。在使用 RWMutex 时，常见的错误是忘记释放锁和使用 RWMutex 来保护不适合用 RWMutex 保护的资源。