先上实例代码,后面再来详细讲解。

实例中定义了两个数字data1, data2,一个是普通的int类型,一个是int32指针,data1用简单的++运算符递增,data2用atomic.AddInt32()方法递增

本地计算机是4核i5处理器,并发运行10w个协程,看到下面的运算结果,和大家预期的一样吗?

为什么这么简单的++递增是不安全的呢?

这时,我们就需要深入理解计算机原理了。

++运算符实际上是三个操作,从内存读取data1,cpu更新data1=data1+1,写入data1到内存。

由于我们是多核并行运算的,那么从读取到写入整个过程中,就会出现不同的cpu内核读取到相同的数值,然后更新同样的数值写入到内存,这样就造成++数量比预期的少。

那么atomic.AddInt32()方法又是怎么保证数值递增的安全性呢?

这里就涉及到CAS( Compare and Swap )操作特定的一个复合指令cmpxchg,这个复合指令是现代CPU将上面的3条指令合成为一个指令,由CPU支持的一个复合指令,保证了操作的原子性。

并行运算时数据问题方面,CAS操作没有用互斥锁那么重,而使用的缓存锁的方式,在CPU高速缓存上对缓存行的一致性更新来保证数据更新的一致性

这里只是一个最简单的,单机同进程中,数字递增的并发处理,放大到分布式系统中,这种情况还会更加复杂,比如:如何安全的减少库存。