sync.Map是1.9才推薦的并發(fā)安全的map,除了互斥量以外,還運(yùn)用了原子操作,所以在這之前,有必要了解下 Go語(yǔ)言——原子操作
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go1.10\src\sync\map.go
entry分為三種情況:
從read中讀取key,如果key存在就tryStore。
注意這里開(kāi)始需要加鎖,因?yàn)樾枰僮鱠irty。
條目在read中,首先取消標(biāo)記,然后將條目保存到dirty里。(因?yàn)闃?biāo)記的數(shù)據(jù)不在dirty里)
最后原子保存value到條目里面,這里注意read和dirty都有條目。
總結(jié)一下Store:
這里可以看到dirty保存了數(shù)據(jù)的修改,除非可以直接原子更新read,繼續(xù)保持read clean。
有了之前的經(jīng)驗(yàn),可以猜測(cè)下load流程:
與猜測(cè)的 區(qū)別 :
由于數(shù)據(jù)保存兩份,所以刪除考慮:
先看第二種情況。加鎖直接刪除dirty數(shù)據(jù)。思考下貌似沒(méi)什么問(wèn)題,本身就是臟數(shù)據(jù)。
第一種和第三種情況唯一的區(qū)別就是條目是否被標(biāo)記。標(biāo)記代表刪除,所以直接返回。否則CAS操作置為nil。這里總感覺(jué)少點(diǎn)什么,因?yàn)闂l目其實(shí)還是存在的,雖然指針nil。
看了一圈貌似沒(méi)找到標(biāo)記的邏輯,因?yàn)閯h除只是將他變成nil。
之前以為這個(gè)邏輯就是簡(jiǎn)單的將為標(biāo)記的條目拷貝給dirty,現(xiàn)在看來(lái)大有文章。
p == nil,說(shuō)明條目已經(jīng)被delete了,CAS將他置為標(biāo)記刪除。然后這個(gè)條目就不會(huì)保存在dirty里面。
這里其實(shí)就跟miss邏輯串起來(lái)了,因?yàn)閙iss達(dá)到閾值之后,dirty會(huì)全量變成read,也就是說(shuō)標(biāo)記刪除在這一步最終刪除。這個(gè)還是很巧妙的。
真正的刪除邏輯:
很繞。。。。
map 是Go語(yǔ)言中基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),在日常的使用中經(jīng)常被用到。但是它底層是如何實(shí)現(xiàn)的呢?
總體來(lái)說(shuō)golang的map是hashmap,是使用數(shù)組+鏈表的形式實(shí)現(xiàn)的,使用拉鏈法消除hash沖突。
golang的map由兩種重要的結(jié)構(gòu),hmap和bmap(下文中都有解釋),主要就是hmap中包含一個(gè)指向bmap數(shù)組的指針,key經(jīng)過(guò)hash函數(shù)之后得到一個(gè)數(shù),這個(gè)數(shù)低位用于選擇bmap(當(dāng)作bmap數(shù)組指針的下表),高位用于放在bmap的[8]uint8數(shù)組中,用于快速試錯(cuò)。然后一個(gè)bmap可以指向下一個(gè)bmap(拉鏈)。
Golang中map的底層實(shí)現(xiàn)是一個(gè)散列表,因此實(shí)現(xiàn)map的過(guò)程實(shí)際上就是實(shí)現(xiàn)散表的過(guò)程。在這個(gè)散列表中,主要出現(xiàn)的結(jié)構(gòu)體有兩個(gè),一個(gè)叫 hmap (a header for a go map),一個(gè)叫 bmap (a bucket for a Go map,通常叫其bucket)。這兩種結(jié)構(gòu)的樣子分別如下所示:
hmap :
圖中有很多字段,但是便于理解map的架構(gòu),你只需要關(guān)心的只有一個(gè),就是標(biāo)紅的字段: buckets數(shù)組 。Golang的map中用于存儲(chǔ)的結(jié)構(gòu)是bucket數(shù)組。而bucket(即bmap)的結(jié)構(gòu)是怎樣的呢?
bucket :
相比于hmap,bucket的結(jié)構(gòu)顯得簡(jiǎn)單一些,標(biāo)紅的字段依然是“核心”,我們使用的map中的key和value就存儲(chǔ)在這里?!案呶还V怠睌?shù)組記錄的是當(dāng)前bucket中key相關(guān)的“索引”,稍后會(huì)詳細(xì)敘述。還有一個(gè)字段是一個(gè)指向擴(kuò)容后的bucket的指針,使得bucket會(huì)形成一個(gè)鏈表結(jié)構(gòu)。例如下圖:
由此看出hmap和bucket的關(guān)系是這樣的:
而bucket又是一個(gè)鏈表,所以,整體的結(jié)構(gòu)應(yīng)該是這樣的:
哈希表的特點(diǎn)是會(huì)有一個(gè)哈希函數(shù),對(duì)你傳來(lái)的key進(jìn)行哈希運(yùn)算,得到唯一的值,一般情況下都是一個(gè)數(shù)值。Golang的map中也有這么一個(gè)哈希函數(shù),也會(huì)算出唯一的值,對(duì)于這個(gè)值的使用,Golang也是很有意思。
Golang把求得的值按照用途一分為二:高位和低位。
如圖所示,藍(lán)色為高位,紅色為低位。 然后低位用于尋找當(dāng)前key屬于hmap中的哪個(gè)bucket,而高位用于尋找bucket中的哪個(gè)key。上文中提到:bucket中有個(gè)屬性字段是“高位哈希值”數(shù)組,這里存的就是藍(lán)色的高位值,用來(lái)聲明當(dāng)前bucket中有哪些“key”,便于搜索查找。 需要特別指出的一點(diǎn)是:我們map中的key/value值都是存到同一個(gè)數(shù)組中的。數(shù)組中的順序是這樣的:
并不是key0/value0/key1/value1的形式,這樣做的好處是:在key和value的長(zhǎng)度不同的時(shí)候,可 以消除padding(內(nèi)存對(duì)齊)帶來(lái)的空間浪費(fèi) 。
現(xiàn)在,我們可以得到Go語(yǔ)言map的整個(gè)的結(jié)構(gòu)圖了:(hash結(jié)果的低位用于選擇把KV放在bmap數(shù)組中的哪一個(gè)bmap中,高位用于key的快速預(yù)覽,用于快速試錯(cuò))
map的擴(kuò)容
當(dāng)以上的哈希表增長(zhǎng)的時(shí)候,Go語(yǔ)言會(huì)將bucket數(shù)組的數(shù)量擴(kuò)充一倍,產(chǎn)生一個(gè)新的bucket數(shù)組,并將舊數(shù)組的數(shù)據(jù)遷移至新數(shù)組。
加載因子
判斷擴(kuò)充的條件,就是哈希表中的加載因子(即loadFactor)。
加載因子是一個(gè)閾值,一般表示為:散列包含的元素?cái)?shù) 除以 位置總數(shù)。是一種“產(chǎn)生沖突機(jī)會(huì)”和“空間使用”的平衡與折中:加載因子越小,說(shuō)明空間空置率高,空間使用率小,但是加載因子越大,說(shuō)明空間利用率上去了,但是“產(chǎn)生沖突機(jī)會(huì)”高了。
每種哈希表的都會(huì)有一個(gè)加載因子,數(shù)值超過(guò)加載因子就會(huì)為哈希表擴(kuò)容。
Golang的map的加載因子的公式是:map長(zhǎng)度 / 2^B(這是代表bmap數(shù)組的長(zhǎng)度,B是取的低位的位數(shù))閾值是6.5。其中B可以理解為已擴(kuò)容的次數(shù)。
當(dāng)Go的map長(zhǎng)度增長(zhǎng)到大于加載因子所需的map長(zhǎng)度時(shí),Go語(yǔ)言就會(huì)將產(chǎn)生一個(gè)新的bucket數(shù)組,然后把舊的bucket數(shù)組移到一個(gè)屬性字段oldbucket中。注意:并不是立刻把舊的數(shù)組中的元素轉(zhuǎn)義到新的bucket當(dāng)中,而是,只有當(dāng)訪問(wèn)到具體的某個(gè)bucket的時(shí)候,會(huì)把bucket中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移到新的bucket中。
如下圖所示:當(dāng)擴(kuò)容的時(shí)候,Go的map結(jié)構(gòu)體中,會(huì)保存舊的數(shù)據(jù),和新生成的數(shù)組
上面部分代表舊的有數(shù)據(jù)的bucket,下面部分代表新生成的新的bucket。藍(lán)色代表存有數(shù)據(jù)的bucket,橘黃色代表空的bucket。
擴(kuò)容時(shí)map并不會(huì)立即把新數(shù)據(jù)做遷移,而是當(dāng)訪問(wèn)原來(lái)舊bucket的數(shù)據(jù)的時(shí)候,才把舊數(shù)據(jù)做遷移,如下圖:
注意:這里并不會(huì)直接刪除舊的bucket,而是把原來(lái)的引用去掉,利用GC清除內(nèi)存。
map中數(shù)據(jù)的刪除
如果理解了map的整體結(jié)構(gòu),那么查找、更新、刪除的基本步驟應(yīng)該都很清楚了。這里不再贅述。
值得注意的是,找到了map中的數(shù)據(jù)之后,針對(duì)key和value分別做如下操作:
1
2
3
4
1、如果``key``是一個(gè)指針類(lèi)型的,則直接將其置為空,等待GC清除;
2、如果是值類(lèi)型的,則清除相關(guān)內(nèi)存。
3、同理,對(duì)``value``做相同的操作。
4、最后把key對(duì)應(yīng)的高位值對(duì)應(yīng)的數(shù)組index置為空。
本文介紹一些Go語(yǔ)言的基礎(chǔ)語(yǔ)法。
先來(lái)看一個(gè)簡(jiǎn)單的go語(yǔ)言代碼:
go語(yǔ)言的注釋方法:
代碼執(zhí)行結(jié)果:
下面來(lái)進(jìn)一步介紹go的基礎(chǔ)語(yǔ)法。
go語(yǔ)言中格式化輸出可以使用 fmt 和 log 這兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)庫(kù),
常用方法:
示例代碼:
執(zhí)行結(jié)果:
更多格式化方法可以訪問(wèn)中的fmt包。
log包實(shí)現(xiàn)了簡(jiǎn)單的日志服務(wù),也提供了一些格式化輸出的方法。
執(zhí)行結(jié)果:
下面來(lái)介紹一下go的數(shù)據(jù)類(lèi)型
下表列出了go語(yǔ)言的數(shù)據(jù)類(lèi)型:
int、float、bool、string、數(shù)組和struct屬于值類(lèi)型,這些類(lèi)型的變量直接指向存在內(nèi)存中的值;slice、map、chan、pointer等是引用類(lèi)型,存儲(chǔ)的是一個(gè)地址,這個(gè)地址存儲(chǔ)最終的值。
常量是在程序編譯時(shí)就確定下來(lái)的值,程序運(yùn)行時(shí)無(wú)法改變。
執(zhí)行結(jié)果:
執(zhí)行結(jié)果:
Go 語(yǔ)言的運(yùn)算符主要包括算術(shù)運(yùn)算符、關(guān)系運(yùn)算符、邏輯運(yùn)算符、位運(yùn)算符、賦值運(yùn)算符以及指針相關(guān)運(yùn)算符。
算術(shù)運(yùn)算符:
關(guān)系運(yùn)算符:
邏輯運(yùn)算符:
位運(yùn)算符:
賦值運(yùn)算符:
指針相關(guān)運(yùn)算符:
下面介紹一下go語(yǔ)言中的if語(yǔ)句和switch語(yǔ)句。另外還有一種控制語(yǔ)句叫select語(yǔ)句,通常與通道聯(lián)用,這里不做介紹。
if語(yǔ)法格式如下:
if ... else :
else if:
示例代碼:
語(yǔ)法格式:
另外,添加 fallthrough 會(huì)強(qiáng)制執(zhí)行后面的 case 語(yǔ)句,不管下一條case語(yǔ)句是否為true。
示例代碼:
執(zhí)行結(jié)果:
下面介紹幾種循環(huán)語(yǔ)句:
執(zhí)行結(jié)果:
執(zhí)行結(jié)果:
也可以通過(guò)標(biāo)記退出循環(huán):
--THE END--
由于go語(yǔ)言是一個(gè)強(qiáng)類(lèi)型的語(yǔ)言,因此hashmap也是有類(lèi)型的,具體體現(xiàn)在key和value都必須指定類(lèi)型,比如聲明一個(gè)key為string,value也是string的map,
需要這樣做
大部分類(lèi)型都能做key,某些類(lèi)型是不能的,共同的特點(diǎn)是: 不能使用== 來(lái)比較,包括: slice, map, function
在迭代的過(guò)程中是可以對(duì)map進(jìn)行刪除和更新操作的,規(guī)則如下:
golang的map是hash結(jié)構(gòu)的,意味著平均訪問(wèn)時(shí)間是O(1)的。同傳統(tǒng)的hashmap一樣,由一個(gè)個(gè)bucket組成:
那我們?cè)趺丛L問(wèn)到對(duì)應(yīng)的bucket呢,我們需要得到對(duì)應(yīng)key的hash值
各個(gè)參數(shù)的意思:
目前采用的是這一行:
| 6.50 | 20.90 | 10.79 | 4.25 | 6.50 |