Go 并发编程面试题, Go 语言中 RWMutex 的实现原理是什么?

Step 1

Q:: Go 语言中 RWMutex 的实现原理是什么？

A:: RWMutex 是 Go 语言中的读写锁实现，它允许多个读操作并发进行，但在写操作时则会阻塞所有其他的读和写操作。RWMutex 主要由两个计数器组成，一个是写计数器（W），另一个是读计数器（R）。写锁会将 W 增加 1，读锁会将 R 增加 1。在获取写锁时，会等待 R 变为 0，这表示没有进行中的读操作，之后才能获取写锁。同样，在获取读锁时，如果 W 不为 0，读操作将被阻塞。通过这种方式，RWMutex 保证了读写操作的互斥。

Step 2

Q:: 如何使用 RWMutex 实现一个线程安全的缓存？

A:: 使用 RWMutex，可以在多线程环境下实现一个线程安全的缓存。在读取缓存数据时，可以使用 RLock() 获取读锁，这样可以允许多个线程并发读取缓存数据。在写入或修改缓存数据时，使用 Lock() 获取写锁，以保证没有其他线程正在读取数据，从而避免数据不一致的问题。示例代码如下：

 
var cache = make(map[string]string)
var rwMutex sync.RWMutex
 
func GetFromCache(key string) string {
  rwMutex.RLock()
  defer rwMutex.RUnlock()
  return cache[key]
}
 
func SetInCache(key, value string) {
  rwMutex.Lock()
  defer rwMutex.Unlock()
  cache[key] = value
}
 

Step 3

Q:: RWMutex 与 Mutex 有什么区别？

A:: RWMutex 与 Mutex 的主要区别在于，Mutex 是一种独占锁，当一个 Goroutine 持有 Mutex 时，其他 Goroutine 无法获取该锁，无论它们是想读数据还是写数据。而 RWMutex 则允许多个 Goroutine 同时持有读锁，从而在读操作远多于写操作的场景下，提供更高的并发性能。RWMutex 的读锁可以让多个 Goroutine 并发读取共享资源，而写锁则是独占的，防止读写冲突。