golang 并发程序写入map两种实现方式sync.Mutex和chan的效率对比

golang原生的数据结构map，由于是通过hash方式实现的，不支持并发写入，但是在golang很多并发场景中，不可避免的需要写入map，下面介绍两种解决map并发写入的实现方式：

1. sync.Mutex互斥锁（通过加锁解锁解决map不能并发写入的问题）
2. chan （通过管道来解决map并发的问题），chan的存在完美解决goroutine之间的通信以及数据race问题，但是它的性能如何呢，下面让我们来测一下

首先先上代码：

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()
}

代码很简洁，我就不多解释了。

看一下执行效率　　  

 

可以看到，chan的实现方式其性能并不理想，比sync.Mutex的实现方式的效率低了大约25%左右。 

chan的效率为什么不理想呢，其实原因很简单，下面看一下它的数据结构就一目了然了

package main

import (
    "fmt"
)

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

 

我们可以看到channel的实现是通过互斥锁和数组的方式实现的，而且还有一些其他字段的同步，因此它的效率是不会比直接用互斥锁更快的。

很多看上去很高端很简洁的东西，其实是编辑器和runtime在后面为我们码农实现，当然与之相来是额外的内存和时间开销。