Golang sync.Map大白话解析

建议对照参考链接代码食用

结构体

可以简单理解为：sync包中的Map结构体里面有两个map，分别是read和dirty，read和dirty的在结构上的最大不同点，就是read在dirty的基础上多了一个amended字段，用来表示dirty中是否存在read没有的数据。

其中read和dirty中的value值都是一个entry结构体，结构体中存放着指向该值的指针pointer，pointer有三种值，分别是nil，expunged，真正指向值的指针。nil是真正删除了，expunged是软删除。

另外还有一个misses字段和互斥锁mu，misses表示穿透了read直接命中dirty的次数。

总结：

sync.Map其实是把数据分成了读和写两个区域，从而减少了每次获取都要加锁的额外开销。

函数介绍

Load方法

 Load(key interface{}) (value interface{}, ok bool)
  1. 读readMap，如果读到了直接返回结果
  2. 获取不到，判断readMap中amended字段（用来表示dirtyMap中是否含有readMap没有的数据），如果amended为true，说明dirtyMap中含有readMap没有的数据，如果为false，说明不存在此数据，返回nil和false
  3. 加锁（全局锁），再读readMap（双重校验），读到了entry就返回结果
  4. 再次就那些2的判断，如果为false，说明真的没有数据，返回nil和false。如果为true，再去读dirtyMap
  5. 从dirtyMap获取entry，获取不到，返回nil和false，获取到了则返回对应的value和true，并且会对misses字段进行+1操作，如果misses字段大于等于dirtyMap长度，则把dirtyMap置换为read的map（相当于把dirtyMap赋值给readMap），并且重置dirtyMap，把misses设置为0，把amended字段设置为false，表示dirtyMap中不存在readMap没有的数据
  6. （上述的返回数据只是用临时变量去存放数据，并没有真正返回，最后才真正返回）释放锁，返回数据。

总结：

  1. 先读readMap，获取不到再加锁。然后双重校验再次读readMap，读不到再去访问dirtyMap。
  2. 访问readMap不存在但dirtyMap存在的数据，会带来加锁的额外开销。

Store方法

  1. 读readMap，如果读到了entry，并且值的指针不是expunged(软删除)，则更新值，返回数据
  2. 如果读不到entry，或者值已经被软删除，则加锁，再次读readMap，双重校验。
  3. 如果在readMap读到了entry，并且值已经被软删除，则把entry.p的expunged替换为nil，并且在dirtyMap中添加此key和entry，然后更新entry的值，释放锁，返回。
  4. 如果在readMap读不到entry，则去读dirtyMap，如果在dirtyMap中读到了entry，则执行更新值的操作，并释放锁返回。
  5. 如果dirtyMap中也不存在此值，并且readMap的amended字段为false（dirtyMap中不含有readMap没有的数据），（如果dirtyMap等于nil，则把readMap不为expunged和不为nil的元素添加到dirty中），把amended设置为true，因为现在dirtyMap中有readMap不存在的数据，把新值添加到dirty中，释放锁，返回。
  6. 如果dirtyMap不存在此值，并且amended为true，则把新值添加到dirtyMap中，释放锁，返回。相比于步骤5，减少了把readMap中entry.p != expunged&&entry.p != nil的元素添加到dirtyMap中的步骤。

总结：

  1. Store方法优先无锁访问readMap，未命中会加锁访问dirtyMap
  2. 加锁访问后，会把新的元素添加到dirtyMap中，并把readMap的ammend元素设置为true，用Load函数去获取该元素，会导致加锁访问dirtyMap。并且只有到了未命中次数等于dirtyMap长度以后（Load和Delete方法都会有此检测），才会把dirtyMap升级为readMap，此后Load函数才会直接访问readMap
  3. 所以说，sync.Map不适合频繁插入新元素的场景，这会导致频繁加锁访问dirtyMap，带来额外的性能开销。

Delete方法

  1. 读readMap，如果读不到entry并且amended为true（说明dirtyMap存在），加锁，再次读readMap，双重校验，如果还是读不到entry并且amended为true，则去读dirtyMap，把dirtyMap中存在的值删掉，misses字段加一，如果misses字段大于等于dirtyMap长度，把dirtyMap升级为readMap，dirtyMap设为nil，miss设为0，返回
  2. 读readMap，如果读到了entry或者amended为false，如果entry.p为nil或者expunged，则直接返回，否则把entry.p设为expunged（软删除），返回。

总结：

  1. 删除readOnly中存在的key，可以不用加锁
  2. 如果删除readOnly中不存在的或者Map中不存在的key，都需要加锁