大白话讲讲 Go 语言的 sync.Map(一)

简介: 在讲 sync.Map 之前,我们先说说什么是 map(映射)。我们每个人都有身份证号码,如果我需要从身份证号码查到对应的姓名,用 map 存储是非常合适的……

阅读本文大约需要 4.25 分钟。

程序是枯燥乏味的。

在讲 sync.Map 之前,我们先说说什么是 map(映射)。

我们每个人都有身份证号码,如果我需要从身份证号码查到对应的姓名,用 map 存储是非常合适的。

map[000...001] = 张三
map[000...002] = 李四
...
map[999...993] = 钱五

身份证号码有 18 位,如果要知道 111...002 这个人叫什么名字,没有 map 我只能从 000...001 一个一个往下查找,效率是非常低的。

咦,那 map 不就是在查字典嘛?根据拼音、笔画、部首,可以查到某个字的具体含义!

没错!Go 语言中的 map 在 Python 语言称之为 dict(字典),意思是完全一样的。

再设想另一个场景,

如果 map 存储的是每个人银行卡里的余额(同一所银行),那就是这样子的形式(账本):

map[张三] = 100.00
map[李四] = 600.00
map[钱五] = 800.00

某一天,李四要转账给张三和钱五,各 100 元,银行为了提高转账速度,安排了两名交易员同时处理。

交易员 A 和交易员 B 瞄了一眼账本,开始操作:

交易员 A:李四的余额是 600 元,张三的余额是 100 元,转账后李四的余额是 500 元,张三的余额是 200 元。

交易员 B:李四的余额是 600 元,钱五的余额是 800 元,转账后李四的余额是 500 元,钱五的余额是 900 元。

账本变成这个样子:

map[张三] = 200.00
map[李四] = 500.00
map[钱五] = 900.00

账本出问题了!银行凭空多出 100 元!

一个一个来不就完了?可是你别忘了,我们是为了提高转账速度,才这样做的。

在 Go 1.9 之前,大部分人还真的就是这么干的!

type Name        string
type Money       string
type AccountBook struct {
    lock sync.RWMutex
    m    map[Name]Money
}

sync.RWMutex 是一个读写锁,在写入数据的时候,阻止其他人写入、读取,让其他人处于等待的状态,直到操作完再释放锁。

本质上,上面的例子,就是读取到了脏数据,如果能等待交易员 A 把账本改完,交易员 B 再去操作,账本就不会乱了。

如果你不知道锁是什么,我再给你讲一个例子:

张三和李四两个人,需要打印不同的文档,

打印机只有一台,放在打印室里,打印室有钥匙,

钥匙只有一把,谁拿到打印室的钥匙,谁就能进去打印。

打印室的钥匙,就是锁。

张三拿了钥匙,进去打印室,打印完了,就出来后把钥匙给了李四,李四打印完了把钥匙还回打印室(真是有条不紊)。

我花费这么多笔墨说 map,也是真的希望,就算你不是程序员,不是 Go 语言后端工程师,也可以看懂我的文章。

不得不承认,把复杂琐碎的东西,讲通透、讲明白是一种本事。

教科书讲 if...else、switch、while (true) 、异常和捕获,

如果有下面的图片这么形象生动就好了:

图

看到图片的那一瞬间,真的把我逗乐了。

多么形象生动啊!

回头想想,大学的 C 语言课程是多少人的噩梦,老师都是照书念的,完全听不进去。

我也不感慨了,咱们还是回归正题。

刚刚讲了 map,接着往下讲 sync.Map,它用来解决什么问题?

我们知道 map + 锁的形式,还是有等待的现象出现,不符合我们提高转账速度的初衷。

而 sync.Map 有一个非常巧妙的抽象(entry 的 p 指向具体数据的位置):

var m map[key]*entry

type entry struct {
    p unsafe.Pointer
}

还是看回上面的例子,做个小修改——原先的 map 是一个小账本,我们又做了一个大账本,原先的账本变成:

map[张三] = 记录在大账本第 6 页(翻开第 6 页,内容是:100.00)
map[李四] = 记录在大账本第 7 页(翻开第 7 页,内容是:600.00)
map[钱五] = 记录在大账本第 8 页(翻开第 8 页,内容是:800.00)

假设小账本 map 的张三、李四只能一个一个排队改,没办法做到同时修改,

而我们有了大账本,可以直接同时修改张三、李四纸上的内容(两页纸互不影响了)。

(真实的计算机世界确实如此,具体是怎么样的,留一个思考题,下一篇文章细细解答)

更通俗的讲,sync.Map 通过 entry 这个中间层的抽象,

把最开始整个小账本的冲突(影响所有人),降低到大账本上的某一页纸(只影响某个人),

用计算机术语讲,就是降低锁的粒度,从而提升性能!

另一方面,假设李四销户了,

我可以选择在第 7 页的纸上写,已销户(expunged),

// expunged is an arbitrary pointer that marks
// entries which have been deleted from the 
// dirty map.
var expunged = unsafe.Pointer(new(interface{}))

如果是以前,只能把小账本,李四那一张纸撕掉,

而撕掉小账本的某一页,也会影响所有人使用小账本,

如果下次要把撕掉的那一页放回去,也是非常麻烦,

在计算机的世界里,这是资源的分配和回收的问题,会严重影响程序运行效率。

写了一千七百字,直到现在只是冰山一角,sync.Map 的巧妙之处,远远不止 entry 的抽象。

今天先消化这么多,下一篇文章会更深层次一些,敬请期待!


文章来源于本人博客,发布于 2021-05-04,原文链接:https://imlht.com/archives/234/

目录
相关文章
|
7天前
|
存储 JSON 监控
Viper,一个Go语言配置管理神器!
Viper 是一个功能强大的 Go 语言配置管理库,支持从多种来源读取配置,包括文件、环境变量、远程配置中心等。本文详细介绍了 Viper 的核心特性和使用方法,包括从本地 YAML 文件和 Consul 远程配置中心读取配置的示例。Viper 的多来源配置、动态配置和轻松集成特性使其成为管理复杂应用配置的理想选择。
26 2
|
6天前
|
Go 索引
go语言中的循环语句
【11月更文挑战第4天】
15 2
|
6天前
|
Go C++
go语言中的条件语句
【11月更文挑战第4天】
19 2
|
9天前
|
监控 Go API
Go语言在微服务架构中的应用实践
在微服务架构的浪潮中,Go语言以其简洁、高效和并发处理能力脱颖而出,成为构建微服务的理想选择。本文将探讨Go语言在微服务架构中的应用实践,包括Go语言的特性如何适应微服务架构的需求,以及在实际开发中如何利用Go语言的特性来提高服务的性能和可维护性。我们将通过一个具体的案例分析,展示Go语言在微服务开发中的优势,并讨论在实际应用中可能遇到的挑战和解决方案。
|
6天前
|
Go
go语言中的 跳转语句
【11月更文挑战第4天】
14 4
|
6天前
|
JSON 安全 Go
Go语言中使用JWT鉴权、Token刷新完整示例,拿去直接用!
本文介绍了如何在 Go 语言中使用 Gin 框架实现 JWT 用户认证和安全保护。JWT(JSON Web Token)是一种轻量、高效的认证与授权解决方案,特别适合微服务架构。文章详细讲解了 JWT 的基本概念、结构以及如何在 Gin 中生成、解析和刷新 JWT。通过示例代码,展示了如何在实际项目中应用 JWT,确保用户身份验证和数据安全。完整代码可在 GitHub 仓库中查看。
22 1
|
8天前
|
Go 调度 开发者
探索Go语言中的并发模式:goroutine与channel
在本文中,我们将深入探讨Go语言中的核心并发特性——goroutine和channel。不同于传统的并发模型,Go语言的并发机制以其简洁性和高效性著称。本文将通过实际代码示例,展示如何利用goroutine实现轻量级的并发执行,以及如何通过channel安全地在goroutine之间传递数据。摘要部分将概述这些概念,并提示读者本文将提供哪些具体的技术洞见。
|
19天前
|
Go 数据安全/隐私保护 开发者
Go语言开发
【10月更文挑战第26天】Go语言开发
32 3
|
20天前
|
Java 程序员 Go
Go语言的开发
【10月更文挑战第25天】Go语言的开发
27 3
|
3月前
|
JSON 中间件 Go
go语言后端开发学习(四) —— 在go项目中使用Zap日志库
本文详细介绍了如何在Go项目中集成并配置Zap日志库。首先通过`go get -u go.uber.org/zap`命令安装Zap,接着展示了`Logger`与`Sugared Logger`两种日志记录器的基本用法。随后深入探讨了Zap的高级配置,包括如何将日志输出至文件、调整时间格式、记录调用者信息以及日志分割等。最后,文章演示了如何在gin框架中集成Zap,通过自定义中间件实现了日志记录和异常恢复功能。通过这些步骤,读者可以掌握Zap在实际项目中的应用与定制方法
131 1
go语言后端开发学习(四) —— 在go项目中使用Zap日志库