Golang中sync.Map的实现原理前面,我们讲了map的用法以及原理 Golang中map的实现原理 , 但我们知道,map在并发读写的情况下是不安全 。需要并发读写时,一般的做法是加锁 , 但这样性能并不高,Go语言在 1.9 版本中提供了一种效率较高的并发安全的 sync.Map,今天 , 我们就来讲讲 sync.Map的用法以及原理
sync.Map与map不同,不是以语言原生形态提供 , 而是在 sync 包下的特殊结构:
我们下来看下sync.Map结构体
【go语言map原理 golang map原理】 结构体之间的关系如下图所示:
总结一下:
Load方法比较简单,总结一下:
总结如下:
Go语言使用 map 时尽量不要在 big map 中保存指针 不知道你有没有听过这么一句:在使用 map 时尽量不要在 big map 中保存指针 。好吧,你现在已经听过了:)为什么呢?原因在于 Go 语言的垃圾回收器会扫描标记 map 中的所有元素,GC 开销相当大,直接GG 。
这两天在《Mastering Go》中看到 GC 这一章节里面对比 map 和 slice 在垃圾回收中的效率对比,书中只给出结论没有说明理由,这我是不能忍的 , 于是有了这篇学习笔记 。扯那么多,Show Your Code
这是一个简单的测试程序,保存字符串的 map 和 保存整形的 map GC 的效率相差几十倍,是不是有同学会说明明保存的是 string 哪有指针?这个要说到 Go 语言中 string 的底层实现了,源码在 src/runtime/string.go里 , 可以看到 string 其实包含一个指向数据的指针和一个长度字段 。注意这里的是否包含指针,包括底层的实现 。
Go 语言的 GC 会递归遍历并标记所有可触达的对象,标记完成之后将所有没有引用的对象进行清理 。扫描到指针就会往下接着寻找 , 一直到结束 。
Go 语言中 map 是基于 数组和链表 的数据结构实现的,通过 优化的拉链法 解决哈希冲突 , 每个 bucket 可以保存8对键值,在8个键值对数据后面有一个 overflow 指针,因为桶中最多只能装8个键值对,如果有多余的键值对落到了当前桶,那么就需要再构建一个桶(称为溢出桶),通过 overflow 指针链接起来 。
因为 overflow 指针的缘故,所以无论 map 保存的是什么,GC 的时候就会把所有的 bmap 扫描一遍,带来巨大的 GC 开销 。官方 issues 就有关于这个问题的讨论, runtime: Large maps cause significant GC pauses #9477
无脑机翻如下:
如果我们有一个map [k] v,其中k和v都不包含指针,并且我们想提高扫描性能,则可以执行以下操作 。
将“ allOverflow [] unsafe.Pointer”添加到 hmap 并将所有溢出存储桶存储在其中 。然后将 bmap 标记为noScan 。这将使扫描非常快,因为我们不会扫描任何用户数据 。
实际上,它将有些复杂,因为我们需要从allOverflow中删除旧的溢出桶 。而且它还会增加 hmap 的大小 , 因此也可能需要重新整理数据 。
最终官方在 hmap 中增加了overflow相关字段完成了上面的优化,这是具体的commit地址 。
下面看下具体是如何实现的,源码基于 go1.15,src/cmd/compile/internal/gc/reflect.go 中
通过注释可以看出,如果 map 中保存的键值都不包含指针(通过 Haspointers 判断) , 就使用一个 uintptr 类型代替 bucket 的指针用于溢出桶 overflow 字段,uintptr 类型在 GO 语言中就是个大小可以保存得下指针的整数,不是指针,就相当于实现了 将 bmap 标记为 noScan,GC 的时候就不会遍历完整个 map 了 。随着不断的学习 , 愈发感慨 GO 语言中很多模块设计得太精妙了 。
差不多说清楚了,能力有限,有不对的地方欢迎留言讨论,源码位置还是问的群里大佬 _
golang hashmap的使用及实现 由于go语言是一个强类型的语言,因此hashmap也是有类型的,具体体现在key和value都必须指定类型,比如声明一个key为string , value也是string的map,
需要这样做
大部分类型都能做key,某些类型是不能的 , 共同的特点是go语言map原理: 不能使用== 来比较,包括: slice, map, function
在迭代的过程中是可以对map进行删除和更新操作的,规则如下:
golang的map是hash结构的 , 意味着平均访问时间是O(1)的 。同传统的hashmap一样,由一个个bucket组成:
那go语言map原理我们怎么访问到对应的bucket呢,go语言map原理我们需要得到对应key的hash值
各个参数的意思:
目前采用的是这一行:
| 6.50 | 20.90 | 10.79 | 4.25 | 6.50 |
Go语言——sync.Map详解 sync.Map是1.9才推荐go语言map原理的并发安全的mapgo语言map原理,除了互斥量以外go语言map原理,还运用了原子操作,所以在这之前,有必要了解下 Go语言——原子操作
go1.10\src\sync\map.go
entry分为三种情况go语言map原理:
从read中读取key,如果key存在就tryStore 。
注意这里开始需要加锁 , 因为需要操作dirty 。
条目在read中,首先取消标记,然后将条目保存到dirty里 。(因为标记的数据不在dirty里)
最后原子保存value到条目里面,这里注意read和dirty都有条目 。
总结一下Store:
这里可以看到dirty保存了数据的修改,除非可以直接原子更新read , 继续保持read clean 。
有了之前的经验,可以猜测下load流程:
与猜测的 区别 :
由于数据保存两份,所以删除考虑:
先看第二种情况 。加锁直接删除dirty数据 。思考下貌似没什么问题,本身就是脏数据 。
第一种和第三种情况唯一的区别就是条目是否被标记 。标记代表删除,所以直接返回 。否则CAS操作置为nil 。这里总感觉少点什么,因为条目其实还是存在的,虽然指针nil 。
看了一圈貌似没找到标记的逻辑,因为删除只是将go语言map原理他变成nil 。
之前以为这个逻辑就是简单的将为标记的条目拷贝给dirty , 现在看来大有文章 。
p == nil,说明条目已经被delete了,CAS将他置为标记删除 。然后这个条目就不会保存在dirty里面 。
这里其实就跟miss逻辑串起来了,因为miss达到阈值之后 , dirty会全量变成read,也就是说标记删除在这一步最终删除 。这个还是很巧妙的 。
真正的删除逻辑:
很绕 。。。。
go语言map原理的介绍就聊到这里吧 , 感谢你花时间阅读本站内容,更多关于golang map原理、go语言map原理的信息别忘了在本站进行查找喔 。
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