并发安全的Go语言Map——避免使用 fatal 错误

2024-02-18 07:47:23

并发安全的地图：Go语言中sync.Map的详细指南

在Go语言中，地图（map）是一种广泛使用的结构，用于快速存储和检索键值对。然而，当多个协程（goroutine）同时访问和修改同一个地图时，可能会出现致命错误。本文将深入探讨导致这个问题的原因，并介绍sync.Map如何作为一种并发安全的解决方案。

并发问题：map的致命错误

Go语言中的map在本质上并非线程安全的。这意味着多个协程不能同时对同一个map执行读写操作。如果发生这种情况，map中的数据可能会变得不一致，从而导致致命错误。

例如，考虑以下代码段：

package main

import "fmt"

func main() {
	m := make(map[string]int)
	m["key1"] = 1
	m["key2"] = 2

	// 并发读写map
	go func() {
		v := m["key1"]
		v++
		m["key1"] = v
	}()

	go func() {
		v := m["key2"]
		v++
		m["key2"] = v
	}()

	fmt.Println(m)
}

运行这段代码可能会产生致命错误。这是因为两个协程同时对map进行读写操作，导致map数据不一致。为了避免这种情况，我们需要采用并发安全的map。

并发安全的map：sync.Map

Go语言提供了一个并发安全的map类型，称为sync.Map。它使用读写锁来确保多个协程可以安全地同时读写map。

要使用sync.Map，我们只需使用sync.Map{}创建它，然后像普通map一样使用它。但是，sync.Map提供了一些方法来安全地读写map：

Load(key)：安全地加载给定键的值，如果键不存在，则返回nil。
Store(key, value)：安全地将给定键和值存储在map中。
Delete(key)：安全地从map中删除给定键。

以下是如何使用sync.Map来重写先前的代码段：

package main

import (
	"fmt"
	"sync"
)

func main() {
	m := sync.Map{}
	m.Store("key1", 1)
	m.Store("key2", 2)

	// 并发读写map
	go func() {
		v, _ := m.Load("key1")
		v++
		m.Store("key1", v)
	}()

	go func() {
		v, _ := m.Load("key2")
		v++
		m.Store("key2", v)
	}()

	fmt.Println(m)
}