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Go語(yǔ)言中map使用和并發(fā)安全詳解

更新時(shí)間：2022年07月20日 14:13:37 作者：行走的皮卡丘

golang?自帶的map不是并發(fā)安全的,并發(fā)讀寫(xiě)會(huì)報(bào)錯(cuò),所以下面這篇文章主要給大家介紹了關(guān)于Go語(yǔ)言中map使用和并發(fā)安全的相關(guān)資料,文中通過(guò)實(shí)例代碼介紹的非常詳細(xì),需要的朋友可以參考下

1 map使用

1.1 map定義

map是一種無(wú)序的集合，對(duì)應(yīng)的key （索引）會(huì)對(duì)應(yīng)一個(gè)value（值），所以這個(gè)結(jié)構(gòu)也稱為關(guān)聯(lián)數(shù)組或字典。

map在其他語(yǔ)言中hash、hash table等

var mapname map[keytype]valuetype

mapname 為 map 的變量名。
keytype 為鍵類型。
valuetype 是鍵對(duì)應(yīng)的值類型。

1.2 map的使用和概念

map是引用類型，未初始化的map是nil

package main

import "fmt"

func main() {
	var maplist map[string]int
	maplist["one"] = 1
	fmt.Println(maplist)
}
//報(bào)錯(cuò):panic: assignment to entry in nil map
//map需要先初始化內(nèi)存后使用

正確做法：

package main

import "fmt"

func main() {
	var maplist map[string]int
	maplist = map[string]int{"one": 1, "two": 2}
	maplist["three"] = 3
	fmt.Println(maplist)
}
//map[one:1 three:3 two:2]

當(dāng)然也可以這樣子：

package main

import "fmt"

func main() {
	maplist := make(map[string]int)//初始化內(nèi)存了，想賦值就賦值
	maplist["three"] = 3
	fmt.Println(maplist)
}

map必須先初始化內(nèi)存，后使用，也就是需要make一下，或者直接賦值一個(gè)空map

maplist := map[string]int{}
fmt.Println(maplist)

1.3 map的容量

和數(shù)組不同的是，map可以根據(jù)新增的key-value動(dòng)態(tài)的伸縮，因此不存在固定長(zhǎng)度或者最大限制，但是也可以選擇初始化容量的值

maplist := make(map[string]float, 100)

出于性能考慮，對(duì)于大的map或者快速擴(kuò)張的map，最好先標(biāo)明

用切片作為map的值

maplist1 := make(map[int][]int)
maplist2 := make(map[int]*[]int)

golang里的類型使用靈活，也可以任意組合，map里的值可以是struct，也可以是int、string、甚至是切片、數(shù)組。

1.4 map的使用

1.4.1 map的遍歷

scene := make(map[string]int)

scene["route"] = 66
scene["brazil"] = 4
scene["china"] = 960

for k, v := range scene {
    fmt.Println(k, v)
}

1.4.2 map的刪除和斷言

package main

import "fmt"

func main() {
	maplist := make(map[string]int)

	// 準(zhǔn)備map數(shù)據(jù)
	maplist["LYY"] = 66
	maplist["520"] = 4
	maplist["666"] = 960

	delete(maplist, "666")

	for k, v := range maplist {
		fmt.Println(k, v)
	}
}

1.5 map的坑

package main

import "fmt"

func main() {
	m := map[int]struct{}{
		1: {},
		2: {},
		3: {},
		4: {},
		5: {},
	}

	for k := range m {
		fmt.Println(k)
	}
}
//沒(méi)有設(shè)置v值的時(shí)候，map的遍歷是隨機(jī)的，起始遍歷是個(gè)隨機(jī)值

執(zhí)行第一次：

執(zhí)行第二次：

注意：map在增加值、刪除時(shí)需要加互斥鎖

2 并發(fā)安全

Go語(yǔ)言中的 map 在并發(fā)情況下，只讀是線程安全的，同時(shí)讀寫(xiě)是線程不安全的。

2.1 不安全原因

官網(wǎng)解釋：同一個(gè)變量在多個(gè)goroutine中訪問(wèn)需要保證其安全性。

package main
import (
	"fmt"
	"time"
)
var TestMap map[string]string
func init() {
	TestMap = make(map[string]string, 1)
}
func main() {
	for i := 0; i < 1000; i++ {
		go Write("aaa")
		go Read("aaa")
		go Write("bbb")
		go Read("bbb")
	}
	time.Sleep(5 * time.Second)
}
func Read(key string) {
	fmt.Println(TestMap[key])
}
func Write(key string) {
	TestMap[key] = key
}
//報(bào)錯(cuò) fatal error: concurrent map writes

原因：因?yàn)閙ap變量為指針類型變量，并發(fā)寫(xiě)時(shí)，多個(gè)協(xié)程同時(shí)操作一個(gè)內(nèi)存，類似于多線程操作同一個(gè)資源會(huì)發(fā)生競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系，共享資源會(huì)遭到破壞，因此golang 出于安全的考慮，拋出致命錯(cuò)誤：fatal error: concurrent map writes。

2.2 解決方案

（1）在寫(xiě)操作的時(shí)候增加鎖，刪除時(shí)候除了加鎖外，還需要增加斷言避免出現(xiàn)錯(cuò)誤

package main

import (
	"fmt"
	"sync"
)

func main() {
	var lock sync.Mutex
	var maplist map[string]int
	maplist = map[string]int{"one": 1, "two": 2}
	lock.Lock()
	maplist["three"] = 3
	lock.Unlock()
	fmt.Println(maplist)
}

執(zhí)行結(jié)果：

（2）sync.Map包

package main

import (
	"fmt"
	"sync"
)

func main() {
	m := sync.Map{} //或者 var mm sync.Map
	m.Store("a", 1)
	m.Store("b", 2)
	m.Store("c", 3)                             //插入數(shù)據(jù)
	fmt.Println(m.Load("a"))                    //讀取數(shù)據(jù)
	m.Range(func(key, value interface{}) bool { //遍歷
		fmt.Println(key, value)
		return true
	})
}

執(zhí)行結(jié)果：