golang 並發程序寫入map兩種實現方式sync.Mutex和chan的效率對比

golang原生的數據結構map，由於是通過hash方式實現的，不支持並發寫入，但是在golang很多並發場景中，不可避免的需要寫入map，下面介紹兩種解決map並發寫入的實現方式：

1. sync.Mutex互斥鎖（通過加鎖解鎖解決map不能並發寫入的問題）
2. chan （通過管道來解決map並發的問題），chan的存在完美解決goroutine之間的通信以及數據race問題，但是它的性能如何呢，下面讓我們來測一下

首先先上代碼：

package main

import (
   "testing"
   "sync"
)

func BenchmarkTest(b *testing.B) {
   var m = make(map[int]int, 10000)
   var mu = &sync.Mutex{}
   var c = make(chan int, 200)
   var w = &sync.WaitGroup{}

   w.Add(b.N)
   b.ResetTimer()
   for i := 0; i < b.N; i++ {
      c <- 1
      go func(index int) {
         mu.Lock()
         m[index] = 0
         mu.Unlock()
         w.Done()
         <- c
      }(i)
   }
   w.Wait()
}

func BenchmarkTestBlock(b *testing.B) {
   var m = make(map[int]int, 10000)
   var c = make(chan int, 200)
   var dataChan = make(chan int, 200)
   var w = &sync.WaitGroup{}

   w.Add(b.N+1)
   go func() {
      for i := 0; i < b.N; i++ {
         m[<- dataChan] = 0
      }
      w.Done()
   }()

   b.ResetTimer()
   for i := 0; i < b.N; i++ {
      c<-1
      go func(index int) {
         dataChan <- index
         w.Done()
         <-c
      }(i)
   }
   w.Wait()
}

代碼很簡潔，我就不多解釋了。

看一下執行效率　　  

 

可以看到，chan的實現方式其性能並不理想，比sync.Mutex的實現方式的效率低了大約25%左右。 

chan的效率為什么不理想呢，其實原因很簡單，下面看一下它的數據結構就一目了然了

package main

import (
    "fmt"
)

func main() {
    s := "hello, world!"
    b := []byte(s)
    c := make(chan int, 1)
    c<-1
    fmt.Println(s, b, <-c)
}

 

我們可以看到channel的實現是通過互斥鎖和數組的方式實現的，而且還有一些其他字段的同步，因此它的效率是不會比直接用互斥鎖更快的。

很多看上去很高端很簡潔的東西，其實是編輯器和runtime在后面為我們碼農實現，當然與之相來是額外的內存和時間開銷。