Go语言中map使用和并发安全详解

2022-07-20 15:59:23
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1 map使用1.1 map定义1.2 map的使用和概念1.3 map的容量1.4 map的使用1.4.1 map的遍历1.4.2 map的删除和断言1.5 map的坑2 并发安全2.1 不安全原因2.2 解决方案总结

1>

1.1>

map是一种无序的集合,对应的key (索引)会对应一个value(值),所以这个结构也称为关联数组或字典。

map在其他语言中hash、hash table等

var mapname map[keytype]valuetype

    mapname 为 map 的变量名。keytype 为键类型。valuetype 是键对应的值类型。

    1.2>

    map是引用类型,未初始化的map是nil

    package main
    
    import "fmt"
    
    func main() {
    	var maplist map[string]int
    	maplist["one"] = 1
    	fmt.Println(maplist)
    }
    //报错:panic: assignment to entry in nil map
    //map需要先初始化内存后使用
    

    正确做法:

    package main
    
    import "fmt"
    
    func main() {
    	var maplist map[string]int
    	maplist = map[string]int{"one": 1, "two": 2}
    	maplist["three"] = 3
    	fmt.Println(maplist)
    }
    //map[one:1 three:3 two:2]
    

    当然也可以这样子:

    package main
    
    import "fmt"
    
    func main() {
    	maplist := make(map[string]int)//初始化内存了,想赋值就赋值
    	maplist["three"] = 3
    	fmt.Println(maplist)
    }
    

    map必须先初始化内存,后使用,也就是需要make一下,或者直接赋值一个空map

    maplist := map[string]int{}
    fmt.Println(maplist)
    

    1.3>

    和数组不同的是,map可以根据新增的key-value动态的伸缩,因此不存在固定长度或者最大限制,但是也可以选择初始化容量的值

    maplist := make(map[string]float, 100)
    

    出于性能考虑,对于大的map或者快速扩张的map,最好先标明

    用切片作为map的值

    maplist1 := make(map[int][]int)
    maplist2 := make(map[int]*[]int)
    

    golang里的类型使用灵活,也可以任意组合,map里的值可以是struct,也可以是int、string、甚至是切片、数组。

    1.4>

    1.4.1>
    scene := make(map[string]int)
    
    scene["route"] = 66
    scene["brazil"] = 4
    scene["china"] = 960
    
    for k, v := range scene {
        fmt.Println(k, v)
    }
    

    1.4.2>
    package main
    
    import "fmt"
    
    func main() {
    	maplist := make(map[string]int)
    
    	// 准备map数据
    	maplist["LYY"] = 66
    	maplist["520"] = 4
    	maplist["666"] = 960
    
    	delete(maplist, "666")
    
    	for k, v := range maplist {
    		fmt.Println(k, v)
    	}
    }
    

    1.5>
    package main
    
    import "fmt"
    
    func main() {
    	m := map[int]struct{}{
    		1: {},
    		2: {},
    		3: {},
    		4: {},
    		5: {},
    	}
    
    	for k := range m {
    		fmt.Println(k)
    	}
    }
    //没有设置v值的时候,map的遍历是随机的,起始遍历是个随机值
    

    执行第一次:

    执行第二次:

    注意:map在增加值、删除时需要加互斥锁

    2>

    Go语言中的 map 在并发情况下,只读是线程安全的,同时读写是线程不安全的。

    2.1>

    官网解释:同一个变量在多个goroutine中访问需要保证其安全性。

    package main
    import (
    	"fmt"
    	"time"
    )
    var TestMap map[string]string
    func init() {
    	TestMap = make(map[string]string, 1)
    }
    func main() {
    	for i := 0; i < 1000; i++ {
    		go Write("aaa")
    		go Read("aaa")
    		go Write("bbb")
    		go Read("bbb")
    	}
    	time.Sleep(5 * time.Second)
    }
    func Read(key string) {
    	fmt.Println(TestMap[key])
    }
    func Write(key string) {
    	TestMap[key] = key
    }
    //报错 fatal error: concurrent map writes
    
    

    原因:因为map变量为 指针类型变量,并发写时,多个协程同时操作一个内存,类似于多线程操作同一个资源会发生竞争关系,共享资源会遭到破坏,因此golang 出于安全的考虑,抛出致命错误:fatal error: concurrent map writes。

    2.2>

    (1)在写操作的时候增加锁,删除时候除了加锁外,还需要增加断言避免出现错误

    package main
    
    import (
    	"fmt"
    	"sync"
    )
    
    func main() {
    	var lock sync.Mutex
    	var maplist map[string]int
    	maplist = map[string]int{"one": 1, "two": 2}
    	lock.Lock()
    	maplist["three"] = 3
    	lock.Unlock()
    	fmt.Println(maplist)
    }
    

    执行结果:

    (2)sync.Map包

    package main
    
    import (
    	"fmt"
    	"sync"
    )
    
    func main() {
    	m := sync.Map{} //或者 var mm sync.Map
    	m.Store("a", 1)
    	m.Store("b", 2)
    	m.Store("c", 3)                             //插入数据
    	fmt.Println(m.Load("a"))                    //读取数据
    	m.Range(func(key, value interface{}) bool { //遍历
    		fmt.Println(key, value)
    		return true
    	})
    }
    

    执行结果:

    我们称其为并发安全的map。

    总结

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