【Go语言】map在goroutine通信中的使用问题

简介

本篇文章的主要内容是解决go语言map在使用中遇到的两个问题，对于初学者是不可避免的坑

一、cannot assign to struct field

当map中存在struct类型的成员，如果在初始化后，再次对其进行修改，就会出现这种错误。

type student struct {
    name string
    age int
}

var testMap = map[string]student{
    "xiao":{"xiao", },
    "long":{"long", },
    "ren": {"ren" , },
}

func main(){
    testMap["xiao"].name = "da"
}

以上执行过程，即我们对于元素修改的惯用思路，直接访问数据项，对于其进行修改。但在go build的过程中，会报错：cannot assign to struct field。

因为map并非是一个并发安全的结构，因此不可以直接修改其中涉及到struct的相关性。难道map初始化就无法修改了吗？答案是否定，只是修改的方式比较特殊。

对于上述问题的有两种解决方案

1、不修改原有map的结构，达到修改数据项的目的。

如果想要修改map中struct的某一项的内容，就要修改整个struct的内容，重新赋予key的value。

func main() {
    testMap["xiao"] = student{
        name: "da",
        age:  testMap["xiao"].age,
    }
}

对于其中不需要改变的数据项采用原始数据，对于需要修改的数据项采用新数据。

2、修改原有map的结构，达到修改数据项的目的。

将map定义中的struct项设定为地址的形式。

var testMap = map[string] *student{
    "xiao": {"xiao", },
    "long": {"long", },
    "ren":  {"ren", },
}

将其改为指针的形式，map就可以直接修改struct中数据项了。

func main() {
    testMap["xiao"].name = "da"
}

此时go build进行编译就不会报任何错了。建议采用第2种解决方案，符合日常的操作习惯。

二、fatal error:concurrent map read and map write

如果map由多goroutine同时进行读写操作，就会出现fatal error:concurrent map read and map write错误。

因为map并不像chan，对于goroutine的同步访问是安全的，map为引用类型，即使是函数调用，也不会产生多个副本，因此对于多个goroutine的访问，实际上是对同一块内存进行访问。基于我们对临界资源的认识，如果不加任何限制的对map进行访问，map共享资源就会遭到破坏并报错，这种错误也不是固定的，而是随机的，因为并不是每次对map的操作都会引起这种错误。

针对上述错误，一般有如下两种解决方案。

1、加锁

go语言sync包中实现了两种锁Mutex（互斥锁）和RWMutex（读写锁），其中RWMutex是基于Mutex实现的。

（1）互斥锁

type Mutex
    func (m *Mutex) Lock()
    func (m *Mutex) Unlock()

其中Lock()加锁，Unlock解锁，成对进行使用，否则会panic。使用Lock()加锁后，便不能再次对其进行加锁，直到利用Unlock解锁。对于使用读写锁的资源，每次只能有一个goroutine对其进行访问，适用于读写操作没有明显区别的场景。

对map使用互斥锁举例。

type Demo struct {
    Data map[string]string
    Lock sync.Mutex
}

func (d Demo) Get(k string) string{
    d.Lock.Lock()
    defer d.Lock.Unlock()
    return d.Data[k]
}

func (d Demo) Set(k,v string) {
    d.Lock.Lock()
    defer d.Lock.Unlock()
    d.Data[k]=v
}

2、读写锁

type RWMutex
    func (rw *RWMutex) Lock()
    func (rw *RWMutex) RLock()
    func (rw *RWMutex) RLocker() Locker
    func (rw *RWMutex) RUnlock()
    func (rw *RWMutex) Unlock()

RWMutex为读写锁，该锁可以对某个资源加多个读锁或者一个写锁，适用于读次数远大于写次数的场景。

注（1）其中写锁RLock()的优先级要高于读锁Lock()，当有写锁请求时，读请求就阻塞，直到没有写锁或者没有锁时，才会加载读锁。

（2）读写锁都是成对使用的，并且加锁要在解锁前使用，否则会panic或者fatal error。

对map使用读写锁举例。

type Demo struct {
    Data map[string]string
    Lock sync.RWMutex
}

func (d Demo) Get(k string) string{
    d.Lock.RLock()
    defer d.Lock.RUnlock()
    return d.Data[k]
}

func (d Demo) Set(k,v string) {
    d.Lock.Lock()
    defer d.Lock.Unlock()
    d.Data[k]=v
}

2、利用channel串行化处理

能使用chan的场景，推荐使用chan进行goroutine的交互。chan自身的机制，保证数据访问的高效性和正确性。

参考链接：

https://blog.csdn.net/skh2015java/article/details/60334091

https://haobook.readthedocs.io/zh_CN/latest/periodical/201611/zhangan.html

https://blog.csdn.net/skh2015java/article/details/60334437