锁定Golang递归映射

Question

我有一个递归的类似于地图的结构，它看起来像这样：

type RecurseTable struct {
    Table map[string]*RecurseTable
    // Other fields
    sync.RWMutex
}

如果我要从多个goroutine访问这个结构，我该如何锁定它呢？假设我正在从顶层map中读取并写入第三层嵌套map，那么说改变第三层（因此间接地通过两个指针）不应该影响顶层map，这是准确的吗？

同样，如果我有一个goroutine池，所有goroutine都在修改第二级嵌套结构中的信息，那么我只需要锁定每个第二级map，因为顶层map只包含对嵌套RecurseTable的指针，这是正确的吗？还是说我必须同时锁定顶层map和嵌套结构，因为该结构可能会在内存中重新分配，导致将其作为值存储在顶层map中的指针发生更改？

另一种情况是在读取第二级结构时向顶层map添加键。可以安全地假设由于新键而对顶层map进行的任何重组都不会影响内存中第二级结构的位置，因此在读取时无需锁定该结构吗？

我的目标是将整个递归结构的全局锁最小化，以便我的goroutine可以并行地处理结构的不同部分，最小化锁争用。我想问的核心问题是maps在Golang中如何调整大小。

- a3onstorm

---

一旦您拥有一个指向深度映射的指针，您就不需要担心顶部的层：对象不会在内存中移动；一旦您拥有一个对象的指针，此指针就是有效的。如果其他某个对象包含相同指针值（这里是映射桶），那么这并不重要。但是，任何写访问都必须通过持有适当级别的锁来保护。为什么不在竞争检测器下运行您的代码呢？ - Volker

是的，我试过了，一切都很好 :) - a3onstorm

Answer 1

从Go maps in action博文中可以看出：

Maps不适合并发使用：同时读写它们时未定义结果。如果您需要在并发执行的goroutine中从地图中读取和写入数据，则必须通过某种同步机制来调解访问。保护映射的一种常见方法是使用sync.RWMutex。

当您将地图指针提供给其他地图时，您可以独立于其他地图（兄弟或后代）安全地锁定一个地图：即使在使用其子孙时删除地图条目，也不会有问题，因为它们的引用将保持直到您释放指针（即删除它们的变量）。

- Elwinar

---

正如他所说，他想要写入地图，这意味着替换该值的指针。因此，虽然没有竞争条件，但问题仍然是，如果访问引用的子映射应该防止在某个上层表中替换指向它的指针。也许它会变得无法访问。这取决于应用程序，因此需要从OP获取更多信息。 - metakeule

嗯，我认为在特定级别上进行锁定就足够了。每个映射只创建一次，从不用新映射替换 -> 条目随时间添加，结构的其他字段也被写入。 - a3onstorm

啊，我明白了 - 那就去做吧。 - metakeule

Answer 2

一种方法是不导出 Table 成员，而提供适当加锁的 Get/Set 方法。例如：

type RecurseTable struct {
    table map[string]*RecurseTable
    // Other fields
    sync.RWMutex
}

func New() *RecurseTable {
    return &RecurseTable{
        table: make(map[string]*RecurseTable),
    }
}

func (r *RecurseTable) Get(key string) (*RecurseTable, bool) {
    r.RLock()
    defer r.RUnlock()
    return r.table[key]
}

func (r *RecurseTable) Set(key string, value *RecurseTable) {
    r.Lock()
    defer r.Unlock()
    r.table[key] = value
}  

这样，访问地图数据的唯一方式就是通过保护地图访问的方法。然后每个值都被独立保护。

- Ian Davis

---

OP 需要在访问点锁定层次结构中的每个映射，因为这些映射都不是线程安全的。在 OP 的问题中，他可以读取锁定父级并在两个不同的 goroutine 中获取映射值。访问这些值是非线程安全的，需要进行保护。 - Ian Davis

我猜你得编辑你的回答，这样我才能取消我的踩。非常抱歉... - metakeule

谢谢你的回答，这绝对是我通常会采取的方式，因为它保证了安全性。然而，我现在的主要优先事项是效率，所以我认为我会坚持手动锁定，这样我就可以进行连续的读写操作，而不需要锁定和解锁的开销。 - a3onstorm