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go 语言map是线程不安全的如何处理

news 2025/9/4 19:13:13

在 Go 语言中，map确实是线程不安全的。当多个 goroutine 并发读写同一个 map 时，会导致 race condition（竞态条件），可能引发程序崩溃或数据不一致。以下是解决方案：

一、基本方案：使用互斥锁 (`sync.Mutex`)

通过互斥锁保护 map 的并发访问：

package mainimport ("sync"
)type SafeMap struct {mu   sync.Mutex     // 互斥锁data map[string]int // 存储数据
}func (sm *SafeMap) Set(key string, value int) {sm.mu.Lock()         // 加锁defer sm.mu.Unlock() // 解锁（确保函数退出时解锁）sm.data[key] = value
}func (sm *SafeMap) Get(key string) (int, bool) {sm.mu.Lock()defer sm.mu.Unlock()val, ok := sm.data[key]return val, ok
}func main() {safeMap := &SafeMap{data: make(map[string]int)}// 并发安全地读写go safeMap.Set("apple", 5)go safeMap.Get("apple")
}

二、优化方案：读写锁 (`sync.RWMutex`)

适用于读多写少的场景（性能优于互斥锁）：

type SafeMap struct {mu   sync.RWMutex  // 读写锁data map[string]int
}func (sm *SafeMap) Get(key string) (int, bool) {sm.mu.RLock()         // 读锁（允许多个goroutine同时读）defer sm.mu.RUnlock()val, ok := sm.data[key]return val, ok
}func (sm *SafeMap) Set(key string, value int) {sm.mu.Lock()          // 写锁（独占）defer sm.mu.Unlock()sm.data[key] = value
}

三、标准库方案：`sync.Map`（Go 1.9+）

适用于特定场景（键值相对稳定、写少读多）：

package mainimport "sync"func main() {var safeMap sync.Map// 存储键值safeMap.Store("apple", 5)// 读取if val, ok := safeMap.Load("apple"); ok {println(val.(int)) // 输出: 5}// 删除safeMap.Delete("apple")// 遍历（Range方法）safeMap.Range(func(key, value interface{}) bool {println(key.(string), value.(int))return true // 继续遍历})
}

⚠️ 注意：sync.Map在以下场景性能更优：
键值对很少变化（如缓存）
不同 goroutine 操作不同键

四、高级方案：分片锁（Sharding）

降低锁竞争，适用于高频访问的大规模 map：

const ShardCount = 32// 分片结构体
type Shard struct {mu   sync.RWMutexdata map[string]int
}// 分片map
type ShardedMap []*Shardfunc NewShardedMap() ShardedMap {sm := make(ShardedMap, ShardCount)for i := range sm {sm[i] = &Shard{data: make(map[string]int)}}return sm
}// 通过哈希选择分片
func (sm ShardedMap) getShard(key string) *Shard {hash := fnv32(key) // 简易哈希函数return sm[hash%uint32(ShardCount)]
}// 读写操作示例
func (sm ShardedMap) Set(key string, value int) {shard := sm.getShard(key)shard.mu.Lock()defer shard.mu.Unlock()shard.data[key] = value
}