问题提出

大家在使用map的时候，一定遇到过一个问题，由于map并不是线程安全，所以就会导致并发问题的出现。

下面先给大家演示一下这个问题：

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)
}

会出现以下报错：

fatal error: concurrent map read and map write

为什么会抛出这个错误呢？

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原因解析

具体原因

这个错误其实是“故意”设计给map的，在map的底层代码里写好的，为了避免map出现并发问题，用来确保数据的正确性的。

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

map这么设计有两点好处：

1. 保证了map的运行性能，不使用锁机制降低了程序运行的开销
2. 避免了map运行时造成不可预期的错误。比如map的渐进式扩容，在没有并发的情况下，开启扩容的前提一定是没有处于扩容状态，才能让每一步操作分担运行成本；如果并发操作，没有办法保证在下一次扩容之前完成了前一次的渐进扩容。

竞态检测器

不过大家可能会发现，map源码中是有一个竞态检测器的代码

	// 如果启用了竞态检测并且h不为nil，进行竞态检测。if raceenabled && h != nil {callerpc := getcallerpc()pc := abi.FuncPCABIInternal(mapaccess1)racereadpc(unsafe.Pointer(h), callerpc, pc)raceReadObjectPC(t.Key, key, callerpc, pc)}

这个玩意干什么的呢？为啥有了这个东西还是不能避免并发问题呢？

1. 这个东西在平时的生产环境是默认关闭的，开启需要在执行前输入"-race",像下面这样（如果运行有问题，见文末注释 ）

go run -race main.go

2. 这个东西只能用来检测并发程序中的竞态条件，并不能规避并发问题！

例如上面举例的并发错误代码，用-race运行结果是这样的

D:\GoLand 2024.1.1\program\test
go run -race main.go
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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 就意味着发生了并发问题，还有并发问题的详细信息

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如何解决并发问题呢？

有两种常用方法

方法一 ： 使用sync.Mutex

我们可以使用互斥锁（sync.Mutex）来保护map的并发访问。在写入或读取map之前，我们需要获取锁，以确保同一时间只有一个goroutine可以访问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

我们首先了解一下sync.Map的常用方法：

• Store(key, value interface{})

用于添加或更新键值对。如果键已存在，它的值将被新值覆盖。

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

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

用于获取键对应的值。如果键存在，返回键对应的值和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)

尝试从映射中加载键的值。如果键不存在，它将存储键值对到映射中。返回加载到的值（或存储的值）和一个布尔值，表示值是否被加载。

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

• Delete(key interface{})

用于删除映射中的键及其对应的值。

m.Delete("exampleKey")

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

用于迭代映射中的所有键值对。它接受一个函数作为参数，该函数会被调用每个键值对。如果该函数返回false，迭代将停止。

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

修改之前的代码

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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总结

• 为了保证性能，将map设置成了不可以并发
• 想要并发操作map，可以使用sync.Mutex 或者sync.Map

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注释 ： 竞态检测器

1. 大家在使用"-race"启动的时候，可能会遇到下面的问题：

go: -race requires cgo; enable cgo by setting CGO_ENABLED=1翻译：Go: -race要求Go;通过设置CGO_ENABLED=1开启cgo

解决方法 —— 使用env -w 修改环境变量的值:

go env -w CGO_ENABLED=1

2. 之后可能还会出现下面的错误

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

先把gcc安装一下，配置一下环境变量就可以了~