golang sync/atomic

剛剛學習golang原子操做處理的時候發現github上面一個比較不錯的golang學習項目

附上連接：https://github.com/polaris1119/The-Golang-Standard-Library-by-Example

 

下列文章出處源自：https://github.com/polaris1119/The-Golang-Standard-Library-by-Example/blob/master/chapter16/16.02.md

sync/atomic - 原子操做

對於併發操做而言，原子操做是個很是現實的問題。典型的就是i++的問題。 當兩個CPU同時對內存中的i進行讀取，而後把加一以後的值放入內存中，可能兩次i++的結果，這個i只增長了一次。 如何保證多CPU對同一塊內存的操做是原子的。 golang中sync/atomic就是作這個使用的。

具體的原子操做在不一樣的操做系統中實現是不一樣的。好比在Intel的CPU架構機器上，主要是使用總線鎖的方式實現的。 大體的意思就是當一個CPU須要操做一個內存塊的時候，向總線發送一個LOCK信號，全部CPU收到這個信號後就不對這個內存塊進行操做了。 等待操做的CPU執行完操做後，發送UNLOCK信號，才結束。 在AMD的CPU架構機器上就是使用MESI一致性協議的方式來保證原子操做。 因此咱們在看atomic源碼的時候，咱們看到它針對不一樣的操做系統有不一樣彙編語言文件。

若是咱們善用原子操做，它會比鎖更爲高效。

CAS

原子操做中最經典的CAS(compare-and-swap)在atomic包中是Compare開頭的函數。

• func CompareAndSwapInt32(addr *int32, old, new int32) (swapped bool)
• func CompareAndSwapInt64(addr *int64, old, new int64) (swapped bool)
• func CompareAndSwapPointer(addr *unsafe.Pointer, old, new unsafe.Pointer) (swapped bool)
• func CompareAndSwapUint32(addr *uint32, old, new uint32) (swapped bool)
• func CompareAndSwapUint64(addr *uint64, old, new uint64) (swapped bool)
• func CompareAndSwapUintptr(addr *uintptr, old, new uintptr) (swapped bool)

CAS的意思是判斷內存中的某個值是否等於old值，若是是的話，則賦new值給這塊內存。CAS是一個方法，並不侷限在CPU原子操做中。 CAS比互斥鎖樂觀，可是也就表明CAS是有賦值不成功的時候，調用CAS的那一方就須要處理賦值不成功的後續行爲了。

這一系列的函數須要比較後再進行交換，也有不須要進行比較就進行交換的原子操做。

• func SwapInt32(addr *int32, new int32) (old int32)
• func SwapInt64(addr *int64, new int64) (old int64)
• func SwapPointer(addr *unsafe.Pointer, new unsafe.Pointer) (old unsafe.Pointer)
• func SwapUint32(addr *uint32, new uint32) (old uint32)
• func SwapUint64(addr *uint64, new uint64) (old uint64)
• func SwapUintptr(addr *uintptr, new uintptr) (old uintptr)

增長或減小

對一個數值進行增長或者減小的行爲也須要保證是原子的，它對應於atomic包的函數就是

• func AddInt32(addr *int32, delta int32) (new int32)
• func AddInt64(addr *int64, delta int64) (new int64)
• func AddUint32(addr *uint32, delta uint32) (new uint32)
• func AddUint64(addr *uint64, delta uint64) (new uint64)
• func AddUintptr(addr *uintptr, delta uintptr) (new uintptr)

讀取或寫入

當咱們要讀取一個變量的時候，頗有可能這個變量正在被寫入，這個時候，咱們就頗有可能讀取到寫到一半的數據。 因此讀取操做是須要一個原子行爲的。在atomic包中就是Load開頭的函數羣。

• func LoadInt32(addr *int32) (val int32)
• func LoadInt64(addr *int64) (val int64)
• func LoadPointer(addr *unsafe.Pointer) (val unsafe.Pointer)
• func LoadUint32(addr *uint32) (val uint32)
• func LoadUint64(addr *uint64) (val uint64)
• func LoadUintptr(addr *uintptr) (val uintptr)

好了，讀取咱們是完成了原子性，那寫入呢？也是一樣的，若是有多個CPU往內存中一個數據塊寫入數據的時候，可能致使這個寫入的數據不完整。 在atomic包對應的是Store開頭的函數羣。

• func StoreInt32(addr *int32, val int32)
• func StoreInt64(addr *int64, val int64)
• func StorePointer(addr *unsafe.Pointer, val unsafe.Pointer)
• func StoreUint32(addr *uint32, val uint32)
• func StoreUint64(addr *uint64, val uint64)
• func StoreUintptr(addr *uintptr, val uintptr)