go数据类型-sync.map

定义

在runtime的sync.map包中有定义:

type Map struct {
	mu Mutex // 锁
	read atomic.Pointer[readOnly] //包含了readOnly类型的一个struct,下方把 Pointer 也贴了
	dirty map[any]*entry	 // 一个map 存储数据
	misses int          // 错过、没有命中
}

// readOnly is an immutable struct stored atomically in the Map.read field.
type readOnly struct {
	m       map[any]*entry // 一个map,这个map是 read持有的
	amended bool // true if the dirty map contains some key not in m.
    // 追加,这里已经注释了 当dirty 的map中的key 不在 m的map中(就是 read的)就显示为 true
}

// go 的泛型
type Pointer[T any] struct {
	_ [0]*T
	_ noCopy
	v unsafe.Pointer
}

整体的结构就如上图。

sync.map中有两个map 都是通过指针的形式 ,指向同一份value,但是key两个map都有各自存储。

分析原理

看究竟是如何解决map并发的问题的。

正常读写

正常读写走 m,就是read那个通过泛型结构体指向的那个 map,通过m这个map进行查找后,读取或者更改。

这个时候 misses = 0 ,amended=false

追加

如何写一个key,发现m中没有,那么需要去dirty中追加。

开始追加前,需要对dirty进行上锁,写完解锁

如图现在追加了一个 d,这个时候 m中没有这个d的信息。

这个时候 misses = 0 ,amended=true 这个时候有了 dirty的key 不在m中了。

追加后读写

这时候就会出现 找d时候,发现m中没有并 amended=true ,就会去 dirty中找,而且每找一次,都会给 misses 加1

这个时候 misses = 1 ,amended=true 

dirty 提升

misses 等于 len(dirty) 就会触发dirty提升,替代m。

当再次出现追加的情况,重塑 dirty

这时候把  misses = 0 ,amended=false 复原

删除

删除比较麻烦,分为正常删除,和在上面的各种状态下进行删除。

正常删除

只需要把pointer置为nil就好,value因为没有对象指向它,在垃圾回收时候,会被标记为白色,被清理。

追加后删除

正常也是置为nil

删除后,提升

提升之后,如果重建 dirty,就不会重建这个d

这里d标记为 expunge 是为了告诉下方,
这个key已经被删除了,不用同步了,如果出现删除d的请求,不需要和下方dirty同步了。
而且当再对D进行追加时候,这时候 m中有d,但是,应该要放到dirty中去完成。

总结:

1. map 在扩容时会有并发问题

2.sync.Map 使用了两个map,分离了扩容问题

3.不会引发扩容的操作(查、改)使用read map

4.可能引发扩容的操作(新增)使用 dirty map

5.不是采用读写分离的办法

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