Map的底层实现原理

Go语言采用的是哈希查找表，并且使用链表法解决哈希冲突。

另外在面试里面，一般问到Map都会问它是否是并发安全的。

想要回答这类问题，只需要记住这一句话：Go语言提供的数据类型中，只有channel是并发安全的。

Map自身并发安全失败场景

func main() {
    //创建map
    m := make(map[int]string) 
    var wg sync.waitGroup
    wg.Add(2)
    
    //协程1写
    go func() {
        for true {
            m[0] = "xiaoming"
        }
        wg.Done()
    }()
    
    //协程2读
    go func() 
        for true {
            _ = m[0]
        }
        wg.Done()
    }()

    wg.wait()
    fmt . Print1n("结束")
}

编译后运行会报错：fatal error: concurrent map read and map write

原因

笔记来源：详解Go语言如何解决map并发安全问题

实现并发安全的Map

读写锁+map
只需要在map进行读操作的时候，加读取锁后再进行读取；添加、更新、删除、遍历、获取长度这些操作加写锁再进行操作。
每次进行这些map相关的操作都要进行加锁，我们通过学习Go语言的锁就会知道，读锁可以实现并发读，但是写锁只能单个写，阻塞其他对于此处的读写操作，是独占的。因此这样虽然能够保证数据的安全性，但也会影响程序的运行效率。
所以这种加读写锁的并发安全做法一般适用于读多写少的场景。
分片+锁
分片+锁，顾名思义就是将map分成多个片段，每个片段都由一个锁进行保护。
数据通过散列函数将键分布到不同的小map片段中，从而减少锁的竞争，提高并发性能。
这种方法适用于写操作较多，且写操作分布均匀的场景。分片map的原理是将map划分为多个片段，每个片段由一个单独的锁保护。当对map进行读写操作时，只需要锁定对应的map片段即可。这样可以大大提高并发读写的性能。
sync.Map
Go语言标准库提供的 sync.Map 类型，它不是为了替代普通的map，而是用于特定的场景。
sync.Map 适用于读多写少的场景，并且写操作的key分布比较分散。sync.Map内部使用了一个只读的map和一个可写的map，读操作默认是无锁的，而写操作需要加锁。
当 misses（未命中读map的次数）超过一定阈值时，会将可写的map复制到只读map中。sync.Map 不能被复制，且在高频率写操作时性能可能下降。
sync.Map 是 Go 语言中提供的一个并发安全的 map 类型，它允许多个 goroutine 安全地使用 map 进行读写操作而不需要使用互斥锁（mutex）。
sync.Map 包里有增删改查等 Go 官方封装好的方法，用起来很方便嗷！
具体的话还请看我之前写的：[[Golang基础] Sync包](https://rolingg.top/index.php/archives/103/)

读写锁+map 和 Sync.Map 相比较：

读写锁+map

优点：

简单直观：使用sync.RWMutex 来保护一个普通的map，读操作使用读锁，写操作使用写锁。
适合读多写少的场景：允许多个读操作并发执行，而写操作是独占的，适合读操作远多于写操作的情况。

缺点：

读操作性能受限：在高并发读操作下，虽然可以并发读取，但如果写操作频繁，读操作会因为锁的争用而受到性能影响。
写操作独占：写操作需要独占锁，这会阻塞所有的读和写操作，可能导致性能瓶颈。

sync.Map

优点：

并发性能高：sync.Map 通过读写分离和延迟删除机制，优化了读多写少的场景下的并发性能。
空间换时间：使用两个map（read和dirty）来提高性能，减少了锁的使用，提高了并发读取的效率。
延迟删除：删除操作不会立即清理内存，而是标记为删除，直到下次同步时才清理，减少了锁的操作。

缺点：

不适合大量写入的场景：在写操作频繁的场景下，sync.Map的性能可能下降，因为需要频繁地将dirty中的数据同步到read中。
内存使用高：由于维护了两个map，可能会增加内存的使用。

综上，sync.Map 对读操作加锁的优化更好，但是对于一些需要复制map，且对内存占用要求小的场景，用简单实现的读写锁+map会更好。

总结

写场景频繁，对性能要求也比较高的话，还是使用 分片+锁 的方式吧；其余的场景得看对内存的要求，对内存占用要求小的话，就用 读写锁+map，没这个需求的话，就用 sync.Map，方便快捷。

[Golang] Map的底层实现原理与并发安全（待填坑）