Go语言互斥锁（sync.Mutex）和读写互斥锁（sync.RWMutex）

最新推荐文章于 2025-08-17 21:00:27 发布

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本文介绍了Go语言中的两种锁机制：sync.Mutex和sync.RWMutex。Mutex是简单的互斥锁，确保同一时间只有一个goroutine访问资源，而RWMutex允许多个goroutine同时读取，仅在写入时锁定。通过使用读写互斥锁，可以在读多写少的场景下提高效率。示例代码展示了如何在实际编程中使用这两种锁来保护共享变量的安全访问。

Go语言包中的 sync 包提供了两种锁类型：sync.Mutex 和 sync.RWMutex。

Mutex 是最简单的一种锁类型，同时也比较暴力，当一个 goroutine 获得了 Mutex 后，其他 goroutine 就只能乖乖等到这个 goroutine 释放该 Mutex。

RWMutex 相对友好些，是经典的单写多读模型。在读锁占用的情况下，会阻止写，但不阻止读，也就是多个 goroutine 可同时获取读锁（调用 RLock() 方法；而写锁（调用 Lock() 方法）会阻止任何其他 goroutine（无论读和写）进来，整个锁相当于由该 goroutine 独占。从 RWMutex 的实现看，RWMutex 类型其实组合了 Mutex：

type RWMutex struct {
w Mutex
writerSem uint32
readerSem uint32
readerCount int32
readerWait int32
}

对于这两种锁类型，任何一个 Lock() 或 RLock() 均需要保证对应有 Unlock() 或 RUnlock() 调用与之对应，否则可能导致等待该锁的所有 goroutine 处于饥饿状态，甚至可能导致死锁。锁的典型使用模式如下：

package mainimport (    "fmt"    "sync")var (    // 逻辑中使用的某个变量    count int    // 与变量对应的使用互斥锁    countGuard sync.Mutex)func GetCount() int {    // 锁定    countGuard.Lock()    // 在函数退出时解除锁定    defer countGuard.Unlock()    return count}func SetCount(c int) {    countGuard.Lock()    count = c    countGuard.Unlock()}func main() {    // 可以进行并发安全的设置    SetCount(1)    // 可以进行并发安全的获取    fmt.Println(GetCount())}

代码说明如下：

第 10 行是某个逻辑步骤中使用到的变量，无论是包级的变量还是结构体成员字段，都可以。
第 13 行，一般情况下，建议将互斥锁的粒度设置得越小越好，降低因为共享访问时等待的时间。这里笔者习惯性地将互斥锁的变量命名为以下格式：

变量名+Guard

以表示这个互斥锁用于保护这个变量。
第 16 行是一个获取 count 值的函数封装，通过这个函数可以并发安全的访问变量 count。
第 19 行，尝试对 countGuard 互斥量进行加锁。一旦 countGuard 发生加锁，如果另外一个 goroutine 尝试继续加锁时将会发生阻塞，直到这个 countGuard 被解锁。
第 22 行使用 defer 将 countGuard 的解锁进行延迟调用，解锁操作将会发生在 GetCount() 函数返回时。
第 27 行在设置 count 值时，同样使用 countGuard 进行加锁、解锁操作，保证修改 count 值的过程是一个原子过程，不会发生并发访问冲突。

在读多写少的环境中，可以优先使用读写互斥锁（sync.RWMutex），它比互斥锁更加高效。sync 包中的 RWMutex 提供了读写互斥锁的封装。

我们将互斥锁例子中的一部分代码修改为读写互斥锁，参见下面代码：

var (    // 逻辑中使用的某个变量    count int    // 与变量对应的使用互斥锁    countGuard sync.RWMutex)func GetCount() int {    // 锁定    countGuard.RLock()    // 在函数退出时解除锁定    defer countGuard.RUnlock()    return count}

代码说明如下：

第 6 行，在声明 countGuard 时，从 sync.Mutex 互斥锁改为 sync.RWMutex 读写互斥锁。
第 12 行，获取 count 的过程是一个读取 count 数据的过程，适用于读写互斥锁。在这一行，把 countGuard.Lock() 换做 countGuard.RLock()，将读写互斥锁标记为读状态。如果此时另外一个 goroutine 并发访问了 countGuard，同时也调用了 countGuard.RLock() 时，并不会发生阻塞。
第 15 行，与读模式加锁对应的，使用读模式解锁。