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Go語言中map使用和并發安全詳解_Golang

作者：行走的皮卡丘 ? 更新時間： 2022-09-13 編程語言

1 map使用

1.1 map定義

map是一種無序的集合，對應的key （索引）會對應一個value（值），所以這個結構也稱為關聯數組或字典。

map在其他語言中hash、hash table等

var mapname map[keytype]valuetype

  • mapname?為?map?的變量名。
  • keytype?為鍵類型。
  • valuetype?是鍵對應的值類型。

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)
}
//報錯:panic: assignment to entry in nil map
//map需要先初始化內存后使用

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]

當然也可以這樣子：

package main

import "fmt"

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

map必須先初始化內存，后使用，也就是需要make一下，或者直接賦值一個空map

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

1.3 map的容量

和數組不同的是，map可以根據新增的key-value動態的伸縮，因此不存在固定長度或者最大限制，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，對于大的map或者快速擴張的map，最好先標明

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)

	// 準備map數據
	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)
	}
}
//沒有設置v值的時候，map的遍歷是隨機的，起始遍歷是個隨機值

執行第一次：

執行第二次：

注意：map在增加值、刪除時需要加互斥鎖

2 并發安全

Go語言中的 map 在并發情況下，只讀是線程安全的，同時讀寫是線程不安全的。

2.1 不安全原因

官網解釋：同一個變量在多個goroutine中訪問需要保證其安全性。

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
}
//報錯 fatal error: concurrent map writes

原因：因為map變量為 指針類型變量，并發寫時，多個協程同時操作一個內存，類似于多線程操作同一個資源會發生競爭關系，共享資源會遭到破壞，因此golang 出于安全的考慮，拋出致命錯誤：fatal error: concurrent map writes。

2.2 解決方案

（1）在寫操作的時候增加鎖，刪除時候除了加鎖外，還需要增加斷言避免出現錯誤

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)
}

執行結果：

（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)                             //插入數據
	fmt.Println(m.Load("a"))                    //讀取數據
	m.Range(func(key, value interface{}) bool { //遍歷
		fmt.Println(key, value)
		return true
	})
}

執行結果：

我們稱其為并發安全的map。

總結

原文鏈接：https://blog.csdn.net/weixin_44908159/article/details/123609779

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