Golang如何使用mutex和RWMutex优化性能

答案：Go中Mutex适用于读写均衡，RWMutex适合读多写少场景；应优先根据读写比例选择锁类型，缩短持锁时间并避免RWMutex的写饥饿问题。

在Go语言中，mutex 和 RWMutex 是控制并发访问共享资源的核心工具。合理使用它们不仅能保证数据安全，还能显著提升程序性能。关键在于理解它们的适用场景并避免不必要的锁竞争。

理解Mutex与RWMutex的区别

sync.Mutex 是互斥锁，同一时间只允许一个goroutine进入临界区。无论是读还是写操作，都必须获取锁。适合写操作频繁或读写均衡的场景。

sync.RWMutex 是读写锁，支持多个读操作并发执行，但写操作独占锁。适用于读多写少的场景，能有效减少读操作之间的阻塞。

例如：一个缓存结构被频繁查询（读），偶尔更新（写），使用 RWMutex 可让多个读请求同时进行，大幅提升吞吐量。

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读多场景优先使用RWMutex

当共享数据以读取为主时，RWMutex 明显优于 Mutex。以下是一个典型示例：

var mu sync.RWMutex
var cache = make(map[string]string)

func GetValue(key string) string {
    mu.RLock()
    defer mu.RUnlock()
    return cache[key]
}

func SetValue(key, value string) {
    mu.Lock()
    defer mu.Unlock()
    cache[key] = value
}

这里多个 goroutine 可以同时调用 GetValue，而不会相互阻塞。只有在调用 SetValue 时才会阻塞所有读和写。相比使用普通 Mutex，读性能可提升数倍。

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避免长时间持有锁

无论使用哪种锁，都应尽量缩短持锁时间。长时间持锁会加剧竞争，降低并发效率。

常见优化方式是将非临界区操作移出锁的范围：

mu.Lock()
data := cache[key]
mu.Unlock()

if data == "" {
    data = fetchFromDB(key) // 耗时操作，不应在锁内执行
}

这样锁只保护对共享变量的访问，不阻塞其他耗时逻辑，有效减少锁争用。

注意RWMutex的写饥饿问题

RWMutex 允许多个读锁共存，但如果读操作持续不断，写操作可能长期无法获取锁，导致“写饥饿”。

Go 的 RWMutex 已经做了优化：新来的读锁在已有写锁等待时会被阻塞，从而保障写操作最终能获得执行机会。但仍需注意：

• 避免在高频率循环中频繁加读锁
• 必要时可考虑定期释放读锁，给予写操作机会
• 极端情况下可拆分数据结构或引入副本机制减轻压力

基本上就这些。关键是根据读写比例选择合适的锁类型，并始终把锁的作用范围控制在最小。不复杂但容易忽略。

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