《Go题库·16》读写锁底层是怎么实现的

题目解析 GOLANG ROADMAP社区

答案（自由）

读写锁的底层是基于互斥锁实现的。

• 为什么有读写锁，它解决了什么问题？（使用场景）
• 它的底层原理是什么？

在这里我会结合 Go 中的读写锁 RWMutex 进行介绍。

我们通过与 Mutex 对比得出答案。Mutex 是不区分 goroutine 对共享资源的操作行为的，在读操作、它会上锁，在写操作，它也会上锁，当一段时间内，读操作居多时，读操作在 Mutex 的保护下也不得不变为串行访问，对性能的影响也就比较大了。

RWMutex 读写锁的诞生为了区分读写操作，在进行读操作时，goroutine 就不必傻傻的等待了，而是可以并发地访问共享资源，将串行读变成了并行读，提高了读操作的性能。

读写锁针对解决一类问题：readers-writes ，同时有多个读或者多个写操作时，只要有一个线程在执行写操作，其他的线程都不能进行读操作。

读写锁其实有三种工作模型：

• Read-perferring
优先读设计，可能会导致写饥饿
• Write-prferring
优先写设计，避免写饥饿
• 不指定优先级
不区分优先级，解决饥饿问题

Go 中的读写锁，工作模型是 Write-prferring 方案。

答案（栾龙生）

1. 读写锁解决问题

   主要应用于写操作少，读操作多的场景。读写锁满足以下四条规则。

   • 写锁需要阻塞写锁：一个协程拥有写锁时，其他协程写锁定需要阻塞；
   • 写锁需要阻塞读锁：一个协程拥有写锁时，其他协程读锁定需要阻塞；
   • 读锁需要阻塞写锁：一个协程拥有读锁时，其他协程写锁定需要阻塞；
   • 读锁不能阻塞读锁：一个协程拥有读锁时，其他协程也可以拥有读锁。

2. 读写锁底层实现

   读写锁内部仍有一个互斥锁，用于将多个写操作隔离开来，其他几个都用于隔离读操作和写操作。

   源码包src/sync/rmmutex.go:RWMutex中定义了读写锁的数据结构

type RWMutex struct {
    w           Mutex  // held if there are pending writers
    writerSem   uint32 // semaphore for writers to wait for completing readers
    readerSem   uint32 // semaphore for readers to wait for completing writers
    readerCount int32  // number of pending readers
    readerWait  int32  // number of departing readers
}
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