图解golang里面的读写锁实现与核心原理分析了解编程语言背后设计

type RWMutex struct {
	w           Mutex  // held if there are pending writers
	writerSem   uint32 // 用于writer等待读完成排队的信号量
	readerSem   uint32 // 用于reader等待写完成排队的信号量
	readerCount int32  // 读锁的计数器
	readerWait  int32  // 等待读锁释放的数量
}

const rwmutexMaxReaders = 1 << 30

func (rw *RWMutex) RLock() {
	if race.Enabled {
		_ = rw.w.state
		race.Disable()
	}
	// 累加reader计数器，如果小于0则表明有writer正在等待
	if atomic.AddInt32(&rw.readerCount, 1) < 0 {
		// 当前有writer正在等待读锁，读锁就加入排队
		runtime_SemacquireMutex(&rw.readerSem, false)
	}
	if race.Enabled {
		race.Enable()
		race.Acquire(unsafe.Pointer(&rw.readerSem))
	}
}

func (rw *RWMutex) RUnlock() {
	if race.Enabled {
		_ = rw.w.state
		race.ReleaseMerge(unsafe.Pointer(&rw.writerSem))
		race.Disable()
	}
	// 如果小于0，则表明当前有writer正在等待
	if r := atomic.AddInt32(&rw.readerCount, -1); r < 0 {
		if r+1 == 0 || r+1 == -rwmutexMaxReaders {
			race.Enable()
			throw("sync: RUnlock of unlocked RWMutex")
		}
		// 将等待reader的计数减1，证明当前是已经有一个读的，如果值==0，则进行唤醒等待的
		if atomic.AddInt32(&rw.readerWait, -1) == 0 {
			// The last reader unblocks the writer.
			runtime_Semrelease(&rw.writerSem, false)
		}
	}
	if race.Enabled {
		race.Enable()
	}
}

func (rw *RWMutex) Lock() {
	if race.Enabled {
		_ = rw.w.state
		race.Disable()
	}
	// 首先获取mutex锁，同时多个goroutine只有一个可以进入到下面的逻辑
	rw.w.Lock()
	// 对readerCounter进行进行抢占，通过递减rwmutexMaxReaders允许最大读的数量
    // 来实现写锁对读锁的抢占
	r := atomic.AddInt32(&rw.readerCount, -rwmutexMaxReaders) + rwmutexMaxReaders
	// 记录需要等待多少个reader完成,如果发现不为0，则表明当前有reader正在读取，当前goroutine
    // 需要进行排队等待
	if r != 0 && atomic.AddInt32(&rw.readerWait, r) != 0 {
		runtime_SemacquireMutex(&rw.writerSem, false)
	}
	if race.Enabled {
		race.Enable()
		race.Acquire(unsafe.Pointer(&rw.readerSem))
		race.Acquire(unsafe.Pointer(&rw.writerSem))
	}
}

func (rw *RWMutex) Unlock() {
	if race.Enabled {
		_ = rw.w.state
		race.Release(unsafe.Pointer(&rw.readerSem))
		race.Disable()
	}

	// 将reader计数器复位，上面减去了一个rwmutexMaxReaders现在再重新加回去即可复位
	r := atomic.AddInt32(&rw.readerCount, rwmutexMaxReaders)
	if r >= rwmutexMaxReaders {
		race.Enable()
		throw("sync: Unlock of unlocked RWMutex")
	}
	// 唤醒所有的读锁
	for i := 0; i < int(r); i++ {
		runtime_Semrelease(&rw.readerSem, false)
	}
	// 释放mutex
	rw.w.Unlock()
	if race.Enabled {
		race.Enable()
	}
}

	// 在加写锁的时候通过将readerCount递减最大允许加读锁的数量，来实现对加读锁的抢占
	r := atomic.AddInt32(&rw.readerCount, -rwmutexMaxReaders) + rwmutexMaxReaders

// 如果没有写锁的情况下读锁的readerCount进行Add后一定是一个>0的数字，这里通过检测值为负数
//就实现了读锁对写锁抢占的检测
if atomic.AddInt32(&rw.readerCount, 1) < 0 {
		// A writer is pending, wait for it.
		runtime_SemacquireMutex(&rw.readerSem, false)
	}

	if r != 0 && atomic.AddInt32(&rw.readerWait, r) != 0 {
        // 写锁发现需要等待的读锁释放的数量不为0，就自己自己去休眠了
		runtime_SemacquireMutex(&rw.writerSem, false)
	}

		if atomic.AddInt32(&rw.readerWait, -1) == 0 {
			// The last reader unblocks the writer.
			runtime_Semrelease(&rw.writerSem, false)
		}

	rw.w.Lock()

	// atomic/asm_amd64.s TEXT runtime∕internal∕atomic·Xadd(SB)
	LOCK
	XADDL	AX, 0(BX)