Go语言实现线程安全map的三种方法

golang 线程安全map

在Go语言中，内置的map类型本身不是线程安全的。如果多个goroutine同时读写同一个map，可能会导致数据竞争和未定义行为。为了实现线程安全的map，可以使用以下几种方法：

1. 使用 sync.Mutex

你可以使用互斥锁（sync.Mutex）来保护对map的访问。以下是一个简单的例子：

package main

import (
	"fmt"
	"sync"
)

type SafeMap struct {
	mu sync.Mutex
	m  map[string]interface{}
}

func NewSafeMap() *SafeMap {
	return &SafeMap{
		m: make(map[string]interface{}),
	}
}

func (sm *SafeMap) Get(key string) (interface{}, bool) {
	sm.mu.Lock()
	defer sm.mu.Unlock()
	val, ok = sm.m[key]
	return val, ok
}

func (sm *SafeMap) Set(key string, value interface{}) {
	sm.mu.Lock()
	defer sm.mu.Unlock()
	sm.m[key] = value
}

func (sm *SafeMap) Delete(key string) {
	sm.mu.Lock()
	defer sm.mu.Unlock()
	delete(sm.m, key)
}

func main() {
	sm := NewSafeMap()
	sm.Set("foo", "bar")
	value, ok := sm.Get("foo")
	if ok {
		fmt.Println("Value:", value)
	} else {
		fmt.Println("Key not found")
	}
}

2. 使用 sync.RWMutex

如果读操作远多于写操作，可以使用读写锁（sync.RWMutex）来提高性能：

package main

import (
	"fmt"
	"sync"
)

type SafeMap struct {
	mu sync.RWMutex
	m  map[string]interface{}
}

func NewSafeMap() *SafeMap {
	return &SafeMap{
		m: make(map[string]interface{}),
	}
}

func (sm *SafeMap) Get(key string) (interface{}, bool) {
	sm.mu.RLock()
	defer sm.mu.RUnlock()
	val, ok := sm.m[key]
	return val, ok
}

func (sm *SafeMap) Set(key string, value interface{}) {
	sm.mu.Lock()
	defer sm.mu.Unlock()
	sm.m[key] = value
}

func (sm *SafeMap) Delete(key string) {
	sm.mu.Lock()
	defer sm.mu.Unlock()
	delete(sm.m, key)
}

func main() {
	sm := NewSafeMap()
	sm.Set("foo", "bar")
	value, ok := sm.Get("foo")
	if ok {
		fmt.Println("Value:", value)
	} else {
		fmt.Println("Key not found")
	}
}

3. 使用 sync.Map

Go标准库提供了一个线程安全的map实现，叫做sync.Map。它不需要手动加锁，适用于读多写少的场景：

package main

import (
	"fmt"
	"sync"
)

func main() {
	var sm sync.Map

	// Store a value
	sm.Store("foo", "bar")

	// Load a value
	value, ok := sm.Load("foo")
	if ok {
		fmt.Println("Value:", value)
	} else {
		fmt.Println("Key not found")
	}

	// Delete a value
	sm.Delete("foo")

	// Try to load the deleted value
	value, ok = sm.Load("foo")
	if ok {
		fmt.Println("Value:", value)
	} else {
		fmt.Println("Key not found")
	}
}

选择合适的方案

• 如果你的应用程序中读操作远多于写操作，使用sync.RWMutex可能会更高效。
• 如果你需要一个简单的解决方案并且不介意一些性能开销，使用sync.Mutex是一个不错的选择。
• 如果你希望使用标准库提供的线程安全map，可以直接使用sync.Map。

根据你的具体需求选择合适的方案来实现线程安全的map。