GO sync.Map Store、Delete 、Load 、Range等方法使用举例

概述

Go 语言中 map 如果在并发 read 的情况下是线程安全的，如果是在并发write的情况下，则是线程不安全的。而 Golang 提供的 sync.Map 是并发read和write都是安全的。

sync.Map 则是一种并发安全的 map，在 Go 1.9 被引入：

sync.Map 是线程安全的，读取，插入，删除也都保持着常数级的时间复杂度。
sync.Map 的零值是有效的，并且零值是一个空的 map。在第一次使用之后，不允许被拷贝。

函数原型

一般称存入 sync.Map 元素为键值对。其中存入键为 key，值为 value 的。sync.Map中的 key 和 value 都是 interface 类型的，因此 key 和 value 可以存入任意的类型。

sync.Map 常用的函数原型如下：

//Store sets the value for a key.
func (m *Map) Store(key, value interface{}) 

// Load returns the value stored in the map for a key, or nil if no
// value is present.
// The ok result indicates whether value was found in the map.
func (m *Map) Load(key interface{}) (value interface{}, ok bool) 

// Delete deletes the value for a key.
func (m *Map) Delete(key interface{})

// Range calls f sequentially for each key and value present in the map.
// If f returns false, range stops the iteration.
//
// Range does not necessarily correspond to any consistent snapshot of the Map's
// contents: no key will be visited more than once, but if the value for any key
// is stored or deleted concurrently, Range may reflect any mapping for that key
// from any point during the Range call.
//
// Range may be O(N) with the number of elements in the map even if f returns
// false after a constant number of calls.
func (m *Map) Range(f func(key, value interface{}) bool)

// LoadOrStore returns the existing value for the key if present.
// Otherwise, it stores and returns the given value.
// The loaded result is true if the value was loaded, false if stored.
func (m *Map) LoadOrStore(key, value interface{}) (actual interface{}, loaded bool) 

// LoadAndDelete deletes the value for a key, returning the previous value if any.
// The loaded result reports whether the key was present.
func (m *Map) LoadAndDelete(key interface{}) (value interface{}, loaded bool) 

常用操作举例

对开发而言，平时主要用到的操作，还是sync.Map 的增加（Store）、删除（Delete ）、查找（Load ）、遍历（Range ）等方法。下面简要举例说明。

声明

声明一个变量名为 myMapName 的 sync.Map。

var myMapName sync.Map

注：Go 语言 sync.Map 无须初始化，直接声明即可使用。

增加元素

var myMapName sync.Map      //声明一个student Map元素为 <name, age>

myMapName.Store("xiaoming", "6")
myMapName.Store("xiaoqiang", "7")
myMapName.Store("xiaohei", "7")
fmt.Println(myMapName)

查找元素

查找返回两个结果，分别是 value 值和状态（true 或者 false），因为返回的 value 是 interface 类型的，因此 value 我们不可以直接使用，而必须要转换之后才可以使用，返回的 bool 值，表明获取是否成功。

针对 sync.Map 通过 Load 获取不存在的元素时，返回 nil 和 false

承接上面已经添加的元素，查找方式如下

myMapValue, isFind := myMapName.Load("xiaoming")
if isFind {
	fmt.Println("myMapValue=", myMapValue)
} else {
	fmt.Println("Failed to find xiaoming")
}

myMapValue, isFind = myMapName.Load("xiaoqiang")
if isFind {
	fmt.Println("myMapValue=", myMapValue)
} else {
	fmt.Println("Failed to find xiaoqiang")
}

myMapValue, isFind = myMapName.Load("xiao")
if isFind {
	fmt.Println("myMapValue=", myMapValue)
} else {
	fmt.Println("Failed to find xiao")
}

遍历

sync.Map 的元素遍历，不能使用 GOLang 中for 循环 或者 for range 循环，要使用 Range 方法并配合一个回调函数进行遍历操作。通过回调函数返回遍历出来的键值对（即 key 和 value ）。

• 当需要继续迭代遍历时，Range 参数中回调函数的返回 true；
• 当需要终止迭代遍历时，Range 参数中回调函数的返回 false。

具体示例如下：

var NameSlice []string

//funtion for sync.Map Range Callback
func StudentList(name, age interface{}) bool {
	nameStr := fmt.Sprintf("%v", name)
	NameSlice = append(NameSlice, nameStr)

	if len(NameSlice) == 0 {
		return false
	}
	return true
}

myMapName.Range(StudentList)

也可以采用另外简写的方式

var MyName string
var MyValue uint64

myMapName.Range(func(key, value interface{}) bool {
	//fmt.Println("key is ", key, "value is ", value)
	MyName = fmt.Sprintf("%v", key)
	MyValue, _ = strconv.ParseUint(fmt.Sprintf("%v", value), 10, 32)
	return true
})
fmt.Println("key is", MyName, "value is", MyValue)

删除元素

myMapName.Delete("xiaoming")
myMapName.Delete("xiaoqiang")
fmt.Println(myMapName)               //打印当前myMapName 元素（key:value）

注意：删除并非直接删除 sync.Map 中的键值对（即键为 key，值为 value ），而是标记为 dirty。

完整示例代码

以上例子的完整代码如下：

package myMapTest

import (
	"fmt"
	"reflect"
	"strconv"
	"sync"
)

var myMapName sync.Map //声明一个student Map元素为 <name, age>
var NameSlice []string

//funtion for sync.Map Range Callback
func StudentList(name, age interface{}) bool {
	nameStr := fmt.Sprintf("%v", name)
	NameSlice = append(NameSlice, nameStr)

	if len(NameSlice) == 0 {
		return false
	}
	return true
}

func TestMyMapName() {
	fmt.Println("*********************Test myMapValue Start*********************")

	fmt.Println("Test myMapValue Store() function")
	myMapName.Store("xiaoming", "6")
	myMapName.Store("xiaoqiang", "7")
	myMapName.Store("xiaohei", "7")
	fmt.Println(myMapName)

	//load
	fmt.Println("Test myMapValue Load() function")
	myMapValue, isFind := myMapName.Load("xiaoming")
	if isFind {
		fmt.Println("myMapValue=", myMapValue)
	} else {
		fmt.Println("Failed to find xiaoming")
	}

	myMapValue, isFind = myMapName.Load("xiaoqiang")
	if isFind {
		fmt.Println("myMapValue=", myMapValue)
	} else {
		fmt.Println("Failed to find xiaoqiang")
	}

	myMapValue, isFind = myMapName.Load("xiao")
	if isFind {
		fmt.Println("myMapValue=", myMapValue)
	} else {
		fmt.Println("Failed to find xiaohei")
	}

	//TypeOf
	fmt.Println("Test myMapValue TypeOf() function")
	fmt.Println("TypeOf(myMapName) is ", reflect.TypeOf(myMapName))

	//Range-1
	fmt.Println("Test myMapValue Range() function - 1")
	var MyName string
	var MyValue uint64
	NameSlice = NameSlice[0:0]
	myMapName.Range(func(key, value interface{}) bool {
		//fmt.Println("key is", key, "value is", value)
		MyName = fmt.Sprintf("%v", key)
		NameSlice = append(NameSlice, MyName)
		MyValue, _ = strconv.ParseUint(fmt.Sprintf("%v", value), 10, 32)
		return true
	})
	fmt.Println("key is", MyName, "value is", MyValue)

	fmt.Println("Test myMapValue Range() function - 2")
	//Range-2
	NameSlice = NameSlice[0:0]
	myMapName.Range(StudentList)
	fmt.Println("Student NameSlice is", NameSlice)

	//Delete
	fmt.Println("Test myMapValue Delete() function")
	fmt.Println(myMapName)

	myMapName.Delete("xiaoming")
	myMapName.Delete("xiaoqiang")
	fmt.Println(myMapName.Load("xiaoming"))
	fmt.Println(myMapName.Load("xiaoqiang"))

	fmt.Println("Test myMapValue Print myMapName")
	fmt.Println(myMapName)

	fmt.Println("*********************Test myMapValue End*********************")
}

运行结果如下：

*********************Test myMapValue Start*********************
Test myMapValue Store() function
{{0 0} {{map[] true}} map[xiaohei:0xc000010278 xiaoming:0xc000010250 xiaoqiang:0xc000010260] 0}
Test myMapValue Load() function
myMapValue= 6
myMapValue= 7
Failed to find xiaohei
Test myMapValue TypeOf() function
TypeOf(myMapName) is  sync.Map
Test myMapValue Range() function - 1
key is xiaohei value is 7
Test myMapValue Range() function - 2
Student NameSlice is [xiaoqiang xiaohei xiaoming]
Test myMapValue Delete() function
{{0 0} {{map[xiaohei:0xc000010278 xiaoming:0xc000010250 xiaoqiang:0xc000010260] false}} map[] 0}
<nil> false
<nil> false
Test myMapValue Print myMapName
{{0 0} {{map[xiaohei:0xc000010278 xiaoming:0xc000010250 xiaoqiang:0xc000010260] false}} map[] 0}
*********************Test myMapValue End*********************

留待继续学习

//声明一个student Map元素为 <name, age>
var myMapName sync.Map   

基于声明的 myMapName ，针对增加（Store）、删除（Delete ）、查找（Load ）、遍历（Range ）等使用方法进行了尝试。但是在完整代码测试的最后一行，本想打印的是整个 myMapName 中的数值，对比最初的打印，存在较为明显的不同。

{{0 0} {{map[] true}} map[xiaohei:0xc000010278 xiaoming:0xc000010250 xiaoqiang:0xc000010260] 0}

{{0 0} {{map[xiaohei:0xc000010278 xiaoming:0xc000010250 xiaoqiang:0xc000010260] false}} map[] 0}

最疑惑的是，明明已经执行了 Delete() 操作，而且再次查询 Key 值返回的也是 <nil> false，但是为何打印整个 myMapName 却显示的仍然是 Store() 后的所有数据？这就需要继续针对 sync.Map 设计原理和源码进行继续的分析和学习了。

// The zero Map is empty and ready for use. A Map must not be copied after first use.
type Map struct {
	mu Mutex
	read atomic.Value // readOnly
	dirty map[interface{}]*entry
	misses int
}

Reference

https://golang.谷歌.cn/pkg/
Package sync - type Map 1.9
https://halfrost.com/go_map_chapter_one/
https://halfrost.com/go_map_chapter_two/

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