剛剛學(xué)習(xí)golang原子操作處理的時候發(fā)現(xiàn)github上面一個比較不錯的golang學(xué)習(xí)項目

附上鏈接：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 - 原子操作

對于并發(fā)操作而言，原子操作是個非常現(xiàn)實的問題。典型的就是i++的問題。 當兩個CPU同時對內(nèi)存中的i進行讀取，然后把加一之后的值放入內(nèi)存中，可能兩次i++的結(jié)果，這個i只增加了一次。 如何保證多CPU對同一塊內(nèi)存的操作是原子的。 golang中sync/atomic就是做這個使用的。

具體的原子操作在不同的操作系統(tǒng)中實現(xiàn)是不同的。比如在Intel的CPU架構(gòu)機器上，主要是使用總線鎖的方式實現(xiàn)的。 大致的意思就是當一個CPU需要操作一個內(nèi)存塊的時候，向總線發(fā)送一個LOCK信號，所有CPU收到這個信號后就不對這個內(nèi)存塊進行操作了。 等待操作的CPU執(zhí)行完操作后，發(fā)送UNLOCK信號，才結(jié)束。 在AMD的CPU架構(gòu)機器上就是使用MESI一致性協(xié)議的方式來保證原子操作。 所以我們在看atomic源碼的時候，我們看到它針對不同的操作系統(tǒng)有不同匯編語言文件。

如果我們善用原子操作，它會比鎖更為高效。

CAS

原子操作中最經(jīng)典的CAS(compare-and-swap)在atomic包中是Compare開頭的函數(shù)。

• 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(nèi)存中的某個值是否等于old值，如果是的話，則賦new值給這塊內(nèi)存。CAS是一個方法，并不局限在CPU原子操作中。 CAS比互斥鎖樂觀，但是也就代表CAS是有賦值不成功的時候，調(diào)用CAS的那一方就需要處理賦值不成功的后續(xù)行為了。

這一系列的函數(shù)需要比較后再進行交換，也有不需要進行比較就進行交換的原子操作。

• 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)

增加或減少

對一個數(shù)值進行增加或者減少的行為也需要保證是原子的，它對應(yīng)于atomic包的函數(shù)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?qū)懭?/h2>

當我們要讀取一個變量的時候，很有可能這個變量正在被寫入，這個時候，我們就很有可能讀取到寫到一半的數(shù)據(jù)。 所以讀取操作是需要一個原子行為的。在atomic包中就是Load開頭的函數(shù)群。

• 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，讀取我們是完成了原子性，那寫入呢？也是同樣的，如果有多個CPU往內(nèi)存中一個數(shù)據(jù)塊寫入數(shù)據(jù)的時候，可能導(dǎo)致這個寫入的數(shù)據(jù)不完整。 在atomic包對應(yīng)的是Store開頭的函數(shù)群。

• 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)