go中的互斥锁:正常、饥饿状态,读写锁中写操作如何阻止读操作?

题目来源:字节跳动

答案1:

正常模式:

在正常模式下,锁的等待者会按照先进先出的顺序获取锁。但是刚被唤起的 Goroutine 与新创建的 Goroutine 竞争时,大概率会获取不到锁,在这种情况下,这个被唤醒的 Goroutine 会加入到等待队列的前面。 如果一个等待的 Goroutine 超过1ms 没有获取锁,那么它将会把锁转变为饥饿模式。

饥饿模式:

Go在1.9中引入优化,目的保证互斥锁的公平性。在饥饿模式中,互斥锁会直接交给等待队列最前面的 Goroutine。新的 Goroutine 在该状态下不能获取锁、也不会进入自旋状态,它们只会在队列的末尾等待。如果一个 Goroutine 获得了互斥锁并且它在队列的末尾或者它等待的时间少于 1ms,那么当前的互斥锁就会切换回正常模式。

总结:

对于两种模式,正常模式下的性能是最好的,Goroutine 可以连续多次获取锁,饥饿模式解决了取锁公平的问题,但是性能会下降。

写操作是如何阻止读操作的:

RWMutex.readerCount是个整型值,用于表示读操作数量,不考虑写操作的情况下,每次读锁定将该值+1,每次解除读锁定将该值-1,所以readerCount取值为[0, N],N为读者个数,实际上最大可支持2^30个并发读者。

当写锁定进行时,会先将readerCount减去2^30,从而readerCount变成了负值,此时再有读锁定到来时检测到readerCount为负值,便知道有写操作在进行,只好阻塞等待。而真实的读操作个数并不会丢失,只需要将readerCount加上 2^30即可获得。

所以,写操作将readerCount变成负值来阻止读操作的。