Go并发编程之美-CAS操作
2021/10/22 9:11:37
本文主要是介绍Go并发编程之美-CAS操作,对大家解决编程问题具有一定的参考价值,需要的程序猿们随着小编来一起学习吧!
一、前言
go语言类似Java JUC包也提供了一些列用于多线程之间进行同步的措施,比如低级的同步措施有 锁、CAS、原子变量操作类。相比Java来说go提供了独特的基于通道的同步措施。本节我们先来看看go中CAS操作
二、CAS操作
go中的Cas操作与java中类似,都是借用了CPU提供的原子性指令来实现。CAS操作修改共享变量时候不需要对共享变量加锁,而是通过类似乐观锁的方式进行检查,本质还是不断的占用CPU 资源换取加锁带来的开销(比如上下文切换开销)。下面一个例子使用CAS来实现计数器
package main import ( "fmt" "sync" "sync/atomic" ) var ( counter int32 //计数器 wg sync.WaitGroup //信号量 ) func main() { threadNum := 5 //1. 五个信号量 wg.Add(threadNum) //2.开启5个线程 for i := 0; i < threadNum; i++ { go incCounter(i) } //3.等待子线程结束 wg.Wait() fmt.Println(counter) } func incCounter(index int) { defer wg.Done() spinNum := 0 for { //2.1原子操作 old := counter ok := atomic.CompareAndSwapInt32(&counter, old, old+1) if ok { break } else { spinNum++ } } fmt.Printf("thread,%d,spinnum,%d\n",index,spinNum) }
- 如上代码main线程首先创建了5个信号量,然后开启五个线程执行incCounter方法
- incCounter内部执行代码2.1 使用cas操作递增counter的值, atomic.CompareAndSwapInt32具有三个参数,第一个是变量的地址,第二个是变量当前值,第三个是要修改变量为多少,该函数如果发现传递的old值等于当前变量的值,则使用第三个变量替换变量的值并返回true,否则返回false。
- 这里之所以使用无限循环是因为在高并发下每个线程执行CAS并不是每次都成功,失败了的线程需要重写获取变量当前的值,然后重新执行CAS操作。读者可以把线程数改为10000或者更多会发现输出thread,5329,spinnum,1其中1说明该线程尝试了两个CAS操作,第二次才成功。
三、总结
go中CAS操作可以有效的减少使用锁所带来的开销,但是需要注意在高并发下这是使用cpu资源做交换的。
原文 https://zhuanlan.zhihu.com/p/56733484
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