RWMutex

讀寫鎖相較于互斥鎖有更低的粒度，它允許并發讀，因此在讀操作明顯多于寫操作的場景下能減少鎖競爭的次數，提高程序效率。

type RWMutex struct {w           Mutex  // held if there are pending writerswriterSem   uint32 // semaphore for writers to wait for completing readersreaderSem   uint32 // semaphore for readers to wait for completing writersreaderCount int32  // number of pending readersreaderWait  int32  // number of departing readers
}

RWMutex 結構體中包含五個字段，分別表示：

• w: 復用互斥鎖
• writerSem 和 readerSem: 用于寫等待讀和讀等待寫的信號量
• readerCount:
• readerWait: 等待寫鎖釋放的讀者數量

讀鎖

RLock

當有 goroutine 寫時，是不允許讀的，這時會把 readerCount 設置為負，這時讀 goroutine 應該被阻塞

func (rw *RWMutex) RLock() {if atomic.AddInt32(&rw.readerCount, 1) < 0 {// 阻塞讀runtime_SemacquireMutex(&rw.readerSem, false, 0)}
}

RUnlock

讀鎖解鎖時只需要將 readerCount - 1, 如果結果小于零，說明：

1. 原來 readerCount == 0 || readerCount == -rwmutexMaxReaders, 對未加鎖的對象執行了解鎖操作
2. 原來 readerCount < 0, 有正在執行的寫操作

func (rw *RWMutex) RUnlock() {if r := atomic.AddInt32(&rw.readerCount, -1); r < 0 {// Outlined slow-path to allow the fast-path to be inlinedrw.rUnlockSlow(r)}
}func (rw *RWMutex) rUnlockSlow(r int32) {if r+1 == 0 || r+1 == -rwmutexMaxReaders {race.Enable()throw("sync: RUnlock of unlocked RWMutex")}// 所有讀操作結束后，觸發寫的寫信號量if atomic.AddInt32(&rw.readerWait, -1) == 0 {// The last reader unblocks the writer.runtime_Semrelease(&rw.writerSem, false, 1)}
}

寫鎖

Lock

func (rw *RWMutex) Lock() {// 獲取互斥寫鎖rw.w.Lock()// 阻塞讀r := atomic.AddInt32(&rw.readerCount, -rwmutexMaxReaders) + rwmutexMaxReaders// 如果有人在讀，需要等待讀鎖釋放if r != 0 && atomic.AddInt32(&rw.readerWait, r) != 0 {// 阻塞等待讀鎖釋放runtime_SemacquireMutex(&rw.writerSem, false, 0)}
}

Lock 會先通過互斥鎖阻塞寫操作，然后禁止讀鎖獲取，等待已經持有讀鎖的 goroutine 釋放讀鎖，這樣可以避免連續的寫操作使讀陷入饑餓。

Unlock

func (rw *RWMutex) Unlock() {// 重新允許讀鎖獲取r := atomic.AddInt32(&rw.readerCount, rwmutexMaxReaders)if r >= rwmutexMaxReaders {race.Enable()throw("sync: Unlock of unlocked RWMutex")}// 觸發等待中的寫鎖的信號量for i := 0; i < int(r); i++ {runtime_Semrelease(&rw.readerSem, false, 0)}// 互斥鎖解鎖rw.w.Unlock()
}

總結

在極端情況下：

• 如果完全沒有寫，讀鎖加鎖只是將 readerCount 加一，解鎖只是將其減一，不存在鎖競爭。
• 如果只有寫，加鎖和解鎖都比互斥鎖多了一個對 readerCount 取反操作

在一般情況下，讀鎖在獲取鎖前會檢查 readerCount, 如果為負，說明有人在寫，則進入阻塞狀態，等待 readerSem 的信號，寫鎖獲取鎖在得到互斥鎖后會先設置 readerCount 為負，阻止新的讀者獲取讀鎖，然后需要等待所有已經持有讀鎖的 goroutine 釋放讀鎖，這里使用的是 readerWait ，當 readerCount 為負時，如果讀鎖被釋放，該量就會減一，當 readerWait == 0 時，則說明所有在寫鎖獲取之前獲得的讀鎖都被釋放了，最后一個釋放的讀鎖會通過 writerSem 通知寫對象。

寫鎖釋放時，需要通過 readerSem 信號觸發所有阻塞中的寫對象。