讀者寫者問題

想像圖書館桌上的一本參考書。任意多人可以同時讀它而互不打擾——讀不會改變頁面。但若館員想寫上一處更正，其他人都得退開：編輯期間誰都不准讀，而且一次只能有一個編輯者。讀者寫者問題就是：如何允許許多讀者同時讀取共享資料，同時仍讓寫者獲得獨佔、單獨的存取。

標準工具是讀寫鎖（rwlock），一把有兩種模式的鎖。讀者以共享模式取得它：多個讀者可同時共享持有。寫者以獨佔模式取得它：寫者要等到沒有任何讀者、也沒有其他寫者，才能單獨持有。在程式碼中，你讀取前呼叫 rwlock_rdlock()、寫入前呼叫 rwlock_wrlock()，之後解鎖。重點在於奪回普通互斥鎖會白白丟掉的並行：用普通互斥鎖時，連兩個讀者都得串行，當讀遠多於寫時這很浪費。微妙的設計抉擇是策略——若讀者源源而來，「偏好讀者」的鎖可能讓等待的寫者永遠等下去（寫者飢餓）；「偏好寫者」的策略則在一旦有寫者等待時就擋住新讀者，以一些讀取吞吐量為代價來修正它。

讀寫鎖在「讀遠多於寫」的資料上大放異彩——設定表、路由快取、記憶體內索引。但它不是互斥鎖的免費升級。讀寫鎖比普通互斥鎖更重（它得追蹤讀者數），所以對於短臨界區間、或讀寫比例約略相當的情形，單純的互斥鎖往往更快。而且它帶來上述的飢餓憂慮。誠實的準則：只有當你量測出「讀為主的爭用」確實是瓶頸時，才動用它。