Go并发编程之美-CAS操作

Python017

Go并发编程之美-CAS操作,第1张

摘要: 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。

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

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

go中CAS操作具有原子性,在解决多线程操作共享变量安全上可以有效的减少使用锁所带来的开销,但是这是使用cpu资源做交换的。

我简单列举了并发编程的大纲,需要详细的私信“555”~~

下面先写一段测试程序,然后看下运行结果:

运行结果:

发生了错误,提示:fatal error: concurrent map read and map write, map 发生了同时读和写了; 但是这个错误并不是每次运行都会出现,就是有的时候会出现,有的时候并不会出现,根据笔者多次运行结果(其他例子,读者可以自己尝试下)来看还会有另外一种报错就是:fatal error: concurrent map writes,就是map发生了同时写,但是只是读是不会有问题的。关于不同的运行结果小伙伴们可以自己写几个例子去测试下。下面就这两个错误的发生,笔者给出如下解释:

(1) fatal error: concurrent map read and map write

就是当一个goroutine在写数据,而同时另外一个goroutine要读数据就会报错,不过这个报错也很好理解:还没写完就读,读的数据会有问题,或者反过来还没读完就开始写了,同样会导致读取的数据有问题;

(2) fatal error: concurrent map writes

两个goroutine 同时写一个内存地址,这种操作也是不允许的,会导致一些比较奇怪的问题;

总体来看其实就是写map的操作和其他的读或者写同时发生了,导致的报错,做过几年开发的人可能会想到使用锁来解决,比如写map某个key的时候,通过锁来保证其他goroutine不能再对其写或者读了。

实现思路:

(1) 当写map的某个key时,通过锁来保证其他goroutine不能再对其写或者读了。

(2) 当读map的某个key时,通过锁来保证其他的goroutine不能再对其写,但是可以读。

于是我们马上想到golang 的读写锁貌似符合需求,下面来实现下:

再来看下运行结果:

发现没有报错了,并且多次运行的结果都不会报错,说明这个方法是有用的,不过在go1.9版本后就有sync.Map了,不过这个适用场景是读多写少的场景,如果写很多的话效率比较差,具体的原因在这里笔者就不介绍了,后面会写篇文章详细介绍下。

今天的文章就到这里了,如果有不对的地方欢迎小伙伴给我留言,看到会即时回复的。