根据拓扑图理解golang的syncMap工作原理

sync.Map 的拓扑关系图

读懂关系图需要了解的几个关键点

var expunged = unsafe.Pointer(new(interface{}))
type Map struct 
type readOnly struct
type entry struct
func (m *Map) Load(key interface{}) (value interface{}, ok bool)
func (m *Map) Store(key, value interface{})
func (m *Map) Delete(key interface{})
func (m *Map) Range(f func(key, value interface{}) bool)

这里要重点关注 readOnly.amended、Map.misses 和entry.p的数值状态, 拓扑图中, 多处用于走势判断.
接下来详细列出结构体的代码和注释, 方便阅读理解拓扑图.

sync.Map 主要结构和注释

type Map struct {
    // 互斥锁，用于锁定 dirty map
    mu Mutex    
    
    // 优先读 map, 支持原子操作，注释中有 readOnly 不是说 read 是只读，而是它的结构体。read 实际上有写的操作
    read atomic.Value 
    
    // dirty 是一个当前最新的 map，允许读写
    dirty map[interface{}]*entry 
    
    // 主要记录 read 读取不到数据加锁读取 read map 以及 dirty map 的次数，当 misses 等于 dirty 的长度时，会将 dirty 复制到 read
    misses int 
}

// readOnly 主要用于存储，通过原子操作存储在 Map.read 中元素。type readOnly struct {
    // read 的 map, 用于存储所有 read 数据
    m       map[interface{}]*entry
    
    // 如果数据在 dirty 中但没有在 read 中，该值为 true, 作为修改标识
    amended bool 
}

// entry 为 Map.dirty 的具体 map 值
type entry struct {// nil: 表示为被删除，调用 Delete()可以将 read map 中的元素置为 nil
    // expunged: 也是表示被删除，但是该键只在 read 而没有在 dirty 中，这种情况出现在将 read 复制到 dirty 中，即复制的过程会先将 nil 标记为 expunged，然后不将其复制到 dirty
    //  其他: 表示存着真正的数据
    p unsafe.Pointer // *interface{}}

sync.Map 的原理很简单，使用了空间换时间策略，通过冗余的两个数据结构 (read、dirty), 实现加锁对性能的影响。
通过引入两个 map 将读写分离到不同的 map，其中 read map 提供并发读和已存元素原子写，而 dirty map 则负责读写。
这样 read map 就可以在不加锁的情况下进行并发读取, 当 read map 中没有读取到值时, 再加锁进行后续读取, 并累加未命中数。
当未命中数大于等于 dirty map 长度, 将 dirty map 上升为 read map。
从结构体的定义可以发现，虽然引入了两个 map，但是底层数据存储的是指针，指向的是同一份值。

---

参考文档:
你不得不知道的 sync.Map 源码分析