問題提出

大家在使用map的時候，一定遇到過一個問題，由于map并不是線程安全，所以就會導致并發問題的出現。

下面先給大家演示一下這個問題：

func main() {m := make(map[string]int, 2)m["dd"] = 22go func() {for {m["ff"] = 1}}()go func() {for {_ = m["dd"]}}()time.Sleep(1 * time.Hour)
}

會出現以下報錯：

fatal error: concurrent map read and map write

為什么會拋出這個錯誤呢？

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原因解析

具體原因

這個錯誤其實是“故意”設計給map的，在map的底層代碼里寫好的，為了避免map出現并發問題，用來確保數據的正確性的。

 if h.flags&hashWriting != 0 {fatal("concurrent map read and map write")}

map這么設計有兩點好處：

1. 保證了map的運行性能，不使用鎖機制降低了程序運行的開銷
2. 避免了map運行時造成不可預期的錯誤。比如map的漸進式擴容，在沒有并發的情況下，開啟擴容的前提一定是沒有處于擴容狀態，才能讓每一步操作分擔運行成本；如果并發操作，沒有辦法保證在下一次擴容之前完成了前一次的漸進擴容。

競態檢測器

不過大家可能會發現，map源碼中是有一個競態檢測器的代碼

	// 如果啟用了競態檢測并且h不為nil，進行競態檢測。if raceenabled && h != nil {callerpc := getcallerpc()pc := abi.FuncPCABIInternal(mapaccess1)racereadpc(unsafe.Pointer(h), callerpc, pc)raceReadObjectPC(t.Key, key, callerpc, pc)}

這個玩意干什么的呢？為啥有了這個東西還是不能避免并發問題呢？

1. 這個東西在平時的生產環境是默認關閉的，開啟需要在執行前輸入"-race",像下面這樣（如果運行有問題，見文末注釋 ）

go run -race main.go

2. 這個東西只能用來檢測并發程序中的競態條件，并不能規避并發問題！

例如上面舉例的并發錯誤代碼，用-race運行結果是這樣的

D:\GoLand 2024.1.1\program\test
go run -race main.go
==================
WARNING: DATA RACE
Write at 0x00c000020060 by goroutine 6:runtime.mapassign_faststr()D:/GoLand 2024.1.1/Go/src/runtime/map_faststr.go:203 +0x0main.main.func1()D:/GoLand 2024.1.1/program/test/main.go:12 +0x44Previous read at 0x00c000020060 by goroutine 7:runtime.mapaccess1_faststr()D:/GoLand 2024.1.1/Go/src/runtime/map_faststr.go:13 +0x0main.main.func2()D:/GoLand 2024.1.1/program/test/main.go:17 +0x44Goroutine 6 (running) created at:main.main()D:/GoLand 2024.1.1/program/test/main.go:10 +0xc5Goroutine 7 (running) created at:main.main()D:/GoLand 2024.1.1/program/test/main.go:15 +0x130
==================
fatal error: concurrent map read and map writegoroutine 6 [running]:
main.main.func2()D:/GoLand 2024.1.1/program/test/main.go:17 +0x45
created by main.main in goroutine 1D:/GoLand 2024.1.1/program/test/main.go:15 +0x131goroutine 1 [sleep]:
time.Sleep(0x34630b8a000)D:/GoLand 2024.1.1/Go/src/runtime/time.go:195 +0x126
main.main()D:/GoLand 2024.1.1/program/test/main.go:20 +0x145goroutine 5 [runnable]:
main.main.func1()D:/GoLand 2024.1.1/program/test/main.go:12 +0x45
created by main.main in goroutine 1D:/GoLand 2024.1.1/program/test/main.go:10 +0xc6
exit status 2

WARNING: DATA RACE 就意味著發生了并發問題，還有并發問題的詳細信息

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如何解決并發問題呢？

有兩種常用方法

方法一 ： 使用sync.Mutex

我們可以使用互斥鎖（sync.Mutex）來保護map的并發訪問。在寫入或讀取map之前，我們需要獲取鎖，以確保同一時間只有一個goroutine可以訪問map。

type SafeMap struct {mu sync.Mutexm  map[string]int
}func NewSafeMap() *SafeMap {return &SafeMap{m: make(map[string]int),}
}func (sm *SafeMap) Set(key string, value int) {sm.mu.Lock()defer sm.mu.Unlock()sm.m[key] = value
}func (sm *SafeMap) Get(key string) (int, bool) {sm.mu.Lock()defer sm.mu.Unlock()val, ok := sm.m[key]return val, ok
}func main() {m := NewSafeMap()m.Set("dd", 22)go func() {for {m.Set("ff", 1)}}()go func() {for {_, _ = m.Get("dd")}}()time.Sleep(1 * time.Hour)
}

方法二： 使用sync.Map

我們首先了解一下sync.Map的常用方法：

• Store(key, value interface{})

用于添加或更新鍵值對。如果鍵已存在，它的值將被新值覆蓋。

var m sync.Map
m.Store("exampleKey", "exampleValue")

• Load(key interface{}) (value interface{}, ok bool)

用于獲取鍵對應的值。如果鍵存在，返回鍵對應的值和true；如果不存在，返回nil和false。

if value, ok := m.Load("exampleKey"); ok {fmt.Println("Value found:", value)
}

• LoadOrStore(key, value interface{}) (actual interface{}, loaded bool)

嘗試從映射中加載鍵的值。如果鍵不存在，它將存儲鍵值對到映射中。返回加載到的值（或存儲的值）和一個布爾值，表示值是否被加載。

if actual, loaded := m.LoadOrStore("exampleKey", "newValue"); loaded {fmt.Println("Value loaded:", actual)
} else {fmt.Println("Value stored:", actual)
}

• Delete(key interface{})

用于刪除映射中的鍵及其對應的值。

m.Delete("exampleKey")

• Range(f func(key, value interface{}) bool)

用于迭代映射中的所有鍵值對。它接受一個函數作為參數，該函數會被調用每個鍵值對。如果該函數返回false，迭代將停止。

m.Range(func(key, value interface{}) bool {fmt.Println("Key:", key, "Value:", value)return true // 繼續迭代
})

修改之前的代碼

func main() {var m sync.Mapm.Store("dd", 22)go func() {for {m.Store("ff", 1)}}()go func() {for {_, _ = m.Load("dd")}}()time.Sleep(1 * time.Hour)
}

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總結

• 為了保證性能，將map設置成了不可以并發
• 想要并發操作map，可以使用sync.Mutex 或者sync.Map

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注釋 ： 競態檢測器

1. 大家在使用"-race"啟動的時候，可能會遇到下面的問題：

go: -race requires cgo; enable cgo by setting CGO_ENABLED=1翻譯：Go: -race要求Go;通過設置CGO_ENABLED=1開啟cgo

解決方法 —— 使用env -w 修改環境變量的值:

go env -w CGO_ENABLED=1

2. 之后可能還會出現下面的錯誤

cgo: C compiler "gcc" not found: exec: "gcc": executable file not found in %PATH%

先把gcc安裝一下，配置一下環境變量就可以了~