原子锁是多线程编程中的一个特色。然而，在平时的软件编写中，原子锁的使用并不是很多。这其中原因很多，我想主要有两个方面。...其实，早在《多线程数据互斥》这篇博客中，我们就已经介绍过原子锁。本篇博客主要讨论的就是原子锁怎么使用。中间的一些用法只是我个人的一些经验，希望能够抛砖引玉，多听听大家的想法。...那么如果使用原子锁呢？...上面的范例只是介绍了统计功能中的原子锁。...那么怎么用原子锁代替传统的系统锁呢？
1.线程库 1.thread类的简单介绍 在C++11之前，涉及到多线程问题，都是和平台相关的，比如windows和linux下各有自己的接口，这使得代码的可移植性比较差。...，就像上面写的第一份代码，数据很乱，因此我们需要用锁来解决这个问题（当然，使用原子性操作也是可以的，这里先讲解锁）。...虽然加锁可以解决，但是加锁有一个缺陷就是：只要一个线程在对sum++时，其他线程就会被阻塞，会影响程序运行的效率，而且锁如果控制不好，还容易造成死锁。而在C++11中，引入了原子操作。...，线程能够对原子类型变量互斥的访问。...atmoic t; // 声明一个类型为T的原子类型变量t 原子类型通常属于"资源型"数据，多个线程只能访问单个原子类型的拷贝，因此在C++11中，原子类型只能从其模板参数中进行构造，不允许原子类型进行拷贝构造
【深入理解Linux内核锁】三、原子操作 1、原子操作思想 原子操作（atomic operation），不可分割的操作。...同时，Linux内核提供了两类原子操作的接口，分别是针对位和整型变量的原子操作。...2.2.1 原子变量结构体 typedef struct { int counter; } atomic_t; 结构体名称：atomic_t 文件位置：include/linux/types.h...文件位置：由include/linux/atomic.h引用arch/arm/include/asm/atomic.h，再引用include/linux/compiler.h 实现方式：通过调用WRITE_ONCE...4、总结 该文章主要详细了解了Linux内核锁的原子操作，原子操作分为两种：整型变量的原子操作和位原子操作。
2.3 使用原子类型替代互斥锁编程 为便于比较，直接基于前篇文章：线程同步之互斥锁中的示例程序进行修改，用原子库取代互斥库的代码如下： //atomic1.cpp 使用原子库取代互斥库实现线程同步 #...对于多核处理器来说，检测到锁可用与设置锁状态两个动作需要实现为一个原子操作，如果分为两个原子操作，则可能一个线程在获得锁后设置锁前被其余线程抢到该锁，导致执行错误。...三、如何进行无锁编程 3.1 什么是无锁编程 在原子操作出现之前，对共享数据的读写可能得到不确定的结果，所以多线程并发编程时要对使用锁机制对共享数据的访问过程进行保护。...但锁的申请释放增加了访问共享资源的消耗，且可能引起线程阻塞、锁竞争、死锁、优先级反转、难以调试等问题。...既然无锁编程是为了解决锁机制带来的一些问题而出现的，那么无锁编程就可以理解为不使用锁机制就可保证多线程间原子变量同步的编程。
3.1 什么是无锁编程 3.1 CAS原子操作实现无锁编程 更多文章： 一、何为原子操作 前面介绍了多线程间是通过互斥锁与条件变量来保证共享数据的同步的，互斥锁主要是针对过程加锁来实现对共享资源的排他性访问...为便于比较，直接基于前篇文章：线程同步之互斥锁中的示例程序进行修改，用原子库取代互斥库的代码如下： //atomic1.cpp 使用原子库取代互斥库实现线程同步 #include ...对于多核处理器来说，检测到锁可用与设置锁状态两个动作需要实现为一个原子操作，如果分为两个原子操作，则可能一个线程在获得锁后设置锁前被其余线程抢到该锁，导致执行错误。...三、如何进行无锁编程 3.1 什么是无锁编程 在原子操作出现之前，对共享数据的读写可能得到不确定的结果，所以多线程并发编程时要对使用锁机制对共享数据的访问过程进行保护。...既然无锁编程是为了解决锁机制带来的一些问题而出现的，那么无锁编程就可以理解为不使用锁机制就可保证多线程间原子变量同步的编程。
下面分别是作用于临界区、CPU、内存、cache的各种锁的归纳： 一、atomic原子变量/spinlock自旋锁 — —CPU 既然是锁CPU，那就都是针对多核处理器或多CPU处理器。...原子变量：在x86多核环境下，多核竞争数据总线的时候，提供Lock指令锁住总线，保证“读-修改-写”操作在芯片级的原子性。...使用实例如下： #include // 定义自旋锁 spinlock_t my_lock; void my_function(void) { spin_lock...他们的读写是根据内存的指针来进行的，写者写完之后，就把旧读者的指针赋值为新的数据的指针，指针的赋值操作是原子的，这样新的读者将访问新数据。 旧内存由一个线程专门负责回收。...而且，实际上很多线程同步机制，都在底层有内存屏障作为支撑，比如原子锁和自旋锁都是依赖CPU提供的CAS操作实现。
前言 对于Java多线程，接触最多的莫过于使用synchronized，这个简单易懂，但是这synchronized并非性能最优的。今天我就简单介绍一下几种锁。...volatile 作为Java中的轻量级锁，当多线程中一个线程操作后可以保证其他线程可见，也就是书上所说的“可见性”，另外一个就是“重排序”。所谓重排序指的是JVM对指令的优化。...好，说一下ReentrantLock，这个锁主要是能显示的添加锁和释放锁，好处是更加灵活，能够更加准确的控制锁，也能确保系统的稳定，比如说“重连”。后面代码会有使用到。...而这让我想起了++操作并非原子操作，而可能在其中间操作导致了其他线程对其他进行了修改，虽然同样的问题我在《Think in Java》中也找到可以佐证的例子。...这里简单说一下，归根结底仍然是（++）操作非原子操作，可是很多人疑惑了，这里不是加锁了吗？废话不多说，在我的深入探析Java线程锁机制有一个比较详细的分析。
IDEA 注册码，2020.2 IDEA 激活码 CAS乐观锁（原子操作） 锁主要分为两种：乐观锁和悲观锁，而 synchronized 就属于一种悲观锁，每次在操作数据前都会加锁。...一、什么是 CAS ---- CAS（Compare And Swap | Compare And Set）：比较并交换，CAS 是解决多线程并行情况下使用锁造成性能消耗的一种机制。...在多线程的情况下 +1000 得到的值往往是不正确的。即使变量被 volatile 修饰，但可以用原子方式 AtomicInteger 自增，这样可以保证数据的原子性。...这是一中完全依赖于硬件的功能，通过它实现原子操作。 【3】进入Unsafe 类的 getAndAddInt 方法：我们发现其通过无限循环去解决锁的问题，也称为 “循环锁”，直到修改成功。...当对一个共享变量执行操作时，我们可以使用循环 CAS 的方式来保证原子操作，但是对多个共享变量操作时，循环 CAS 就无法保证操作的原子性，这个时候就可以用锁，或者有一个取巧的办法，就是把多个共享变量合并成一个共享变量来操作
多线程下同一对象的调用 多线程下不同对象的调用 使用Synchronized来保证线程安全 方法一 方法二 原子性的实现方式小结 代码 线程安全性文章索引 并发编程-03线程安全性之原子性（Atomic...包）及原理分析 并发编程-04线程安全性之原子性Atomic包的4种类型详解 并发编程-05线程安全性之原子性【锁之synchronized】 并发编程-06线程安全性之可见性 (synchronized...因为A和B线程在更新变量a的时候从主内存中拿到的a都是1，而不是等A更新完刷新到主内存后，线程B再从主内存中取a的值去更新a，所以这就是线程不安全的更新操作. 解决办法 使用锁 1....当线程A调用到了test方法，因为有synchronized关键字的存在，线程B只能等待线程A执行完。 因此A会输出0~9，线程A执行完之后，A释放锁，线程Bh获取到锁后，继续执行。...---- 原子性的实现方式小结 synchronized 不可中断锁，适合不激烈的竞争，可读性较好 atomic包 竞争激烈时能维持常态，比Lock性能好，但只能同步一个值 lock
1 互斥锁 在线程实际运行过程中，我们经常需要多个线程保持同步。 这时可以用互斥锁来完成任务。...当一个线程加锁以后，其余请求锁的线程将形成一个等待队列，并在解锁后按优先级获得锁。这种锁策略保证了资源分配的公平性。...然则没有划定，若是有writer在期待写锁，该若何？ 还好，Linux有pthread_rwlockattr_setkind_np这个函数。...3 自旋锁 自旋锁是SMP架构中的一种low-level的同步机制。 当线程A想要获取一把自旋锁而该锁又被其它线程锁持有时，线程A会在一个循环中自旋以检测锁是不是已经可用了。...持有自旋锁的线程在sleep之前应该释放自旋锁以便其它线程可以获得自旋锁。
linux内核中有多种内核锁，内核锁的作用是： 多核处理器下，会存在多个进程处于内核态的情况，而在内核态下，进程是可以访问所有内核数据的，因此要对共享数据进行保护，即互斥处理； linux内核锁机制有信号量...也就是说信号量通过PV操作同步解决了进程/线程对临界资源利用的冲突问题； 二、互斥锁：(mutex_lock) 互斥锁同样也是对线程间（不能对进程）同步和互斥的一种另一种机制。...互斥锁更多的是强调对共享资源的锁定作用，当一个线程占用了当前共享资源，使用互斥锁将其lock住之后，其他线程就无法访问，必须等到unlock之后，其他线程才能利用共享资源里面的内容； 互斥锁是选择睡眠的方式来对共享工作停止访问的...4.2、Linux内核两组原子操作接口： 1、原子整数操作 原子操作通常针对int或bit类型的数据，但是Linux并不能直接对int进行原子操作，而只能通过atomic_t的数据结构来进行。...1； 4、互斥量的加锁和解锁必须由同一线程分别对应使用，信号量可以由一个线程释放，另一个线程得到； 自旋锁与互斥锁的区别： 1、因为自旋锁不会引起调用者睡眠，所以效率比较高 2、自旋锁比较适用于锁使用者保持锁时间比较短的情况
本文已参与 「掘力星计划」 ，赢取创作大礼包，挑战创作激励金 今天不整 GO 语言，我们来分享一下以前写的 C 代码，来看看 互斥锁，自旋锁和原子操作的 demo 互斥锁 临界区资源已经被1个线程占用...，另一个线程过来访问临界资源的时候，会被CPU切换线程，不让运行后来的这个线程 适用于 锁住的内容多，（例如红黑数的增加节点操作），切换线程的代价小于等待的代价 自旋锁 临界区资源已经被1个线程占用，...原子操作 执行的操作完全不可分割，要么全部成功，要么全部失败 最好的方式就是适用原子操作 实操 需求场景： 1、用10个线程分别对 count 加 100000 次， 看看结果是否是 10*100000...main 函数中创建 10 个线程 线程函数中调用 inc 做数据的增加 分别使用 互斥锁，自旋锁，和原子操作，来进行控制 #include #include <pthread.h...自旋锁，原子操作，数据都能如我所愿的累加正确，在时间上面他们还是有一定的差异： 自旋锁 和 互斥锁 在此处的案例性能差不多，但是原子操作相对就快了很多 欢迎点赞，关注，收藏 朋友们，你的支持和鼓励，是我坚持分享
2.var mutex sync.Mutex 定义一个互斥锁变量，使用atomic进行相关的原子操作，对于操作的变量需要读取访问时，Lock()这个mutex 来确保对该变量的独占访问，操作完成后 Unlock
线程安全之原子操作 原子操作 原子性就是指该操作是不可再分的。不论是多核还是单核，具有原子性的量，同一时刻只能有一个线程来对它进行操作。...原子操作可以是一个步骤，也可以是多个步骤，但是其顺序不可以被打乱，也不可以被切割而只执行其中的一部分（不可中断性）。 将操作视作一个整体，资源在该次操作中保持一致，这是原子性的核心特征。...这种方式是通过加锁的方式使其变成串行的单线程操作，效果不是太高。...API中的AtomicInteger，这种方式其底层是通过CAS操作，仍是使用多线程进行，所以效率会相对较高。...CAS的三大问题 循环+CAS，自旋的实现让所有线程都处于高频运行，争抢CPU执行时间的状态。
什么是原子操作 原子操作可以保证指令以原子的方式执行——执行过程不被打断，原子操作是多数无锁编程的基本前提。...原子操作分为以下几类 对1字节的读写 对2字节数（对齐到16位边界）读写 对4字节数（对齐到32位边界）读写 对8字节数（对齐到64位边界）读写 xchg 原子操作基本原理 在x86平台上，CPU提供了在指令执行期间对总线加锁的手段...总线锁会导致其他几个核在一定时钟周期内无法访问内存。虽然总线锁会影响其他核的性能，但比起操作系统级别的锁，已经轻量太多了。.../atom_add_mutex count = 40000000, usetime = 3247131 usecs 可以看到，使用原子操作是使用互斥锁性能的5倍左右，随着冲突数量的增加，性能差距会进一步拉开...Alexander Sandler实测，原子操作性能大概是互斥锁的6-7倍左右。
啥是原子操作 总结 欢迎点赞，关注，收藏 GO的锁和原子操作分享 上次我们说到协程，我们再来回顾一下： 协程类似线程，是一种更为轻量级的调度单位 线程是系统级实现的，常见的调度方法是时间片轮转法 协程是应用软件级实现...，原理与线程类似 协程的调度基于 GPM 模型实现 要是对协程的使用感兴趣的话，可以看看这篇文章简单了解一下瞅一眼就会使用GO的并发编程分享 今天我们来聊聊GO里面的锁 锁是什么？...锁 是用于解决隔离性的一种机制 某个协程（线程）在访问某个资源时先锁住，防止其它协程的访问，等访问完毕解锁后其他协程再来加锁进行访问 在我们生活中，我们应该不会陌生，锁是这样的 本意是指置于可启闭的器物上...自然是有的，我们来看看原子操作 啥是原子操作 "原子操作(atomic operation)是不需要synchronized"，这是多线程编程的老生常谈了。...所谓原子操作是指不会被线程调度机制打断的操作 这种操作一旦开始，就一直运行到结束，中间不会有任何 context switch （切换到另一个线程）。
今天的文章里我们会简单了解一下Go语言里对原子操作的支持，然后探讨一下原子操作和互斥锁的区别。...竞争条件是由于异步的访问共享资源，并试图同时读写该资源而导致的，使用互斥锁和通道的思路都是在线程获得到访问权后阻塞其他线程对共享内存的访问，而使用原子操作解决数据竞争问题则是利用了其不可被打断的特性。...而原子操作是互斥的单个操作，这意味着没有其他线程可以打断它。那么就Go语言里atomic包里的原子操作和sync包提供的同步锁有什么不同呢？...所以总结下来原子操作与互斥锁的区别有： 互斥锁是一种数据结构，用来让一个线程执行程序的关键部分，完成互斥的多个操作。 原子操作是针对某个值的单个互斥操作。...可以把互斥锁理解为悲观锁，共享资源每次只给一个线程使用，其它线程阻塞，用完后再把资源转让给其它线程。 atomic包提供了底层的原子性内存原语，这对于同步算法的实现很有用。
多个线程访问同一块内存时, 需要加锁来保证访问操作是互斥的. 所以, 我们可以在操作 count 的时候加一个互斥锁....一个原子操作必然是线程安全的. 有两种使用原子操作的方式: 1. 使用 gcc 的原子操作 2....如果没有符合条件的线程，那么这个函数将会立刻返回然后继续执行当前线程的程序。 如果去掉 sched_yield(), 这个锁就会一直自旋....下面我们利用原子操作来实现一个无锁并发堆栈; struct Node{ void* data; Node* next Node(void...然后用原子操作把新的节点复制到 top 位置。 从多个线程的角度来看，完全可能有两个或更多线程同时试图把数据压入堆栈。
一次只有一个线程可以占有写模式下的读写锁；但是多个线程可以同时占有读模式下的读写锁。 3. 读写锁在写加锁状态时，其他试图以写状态加锁的线程都会被阻塞。...读写锁在读加锁状态时，如果有线程希望以写模式加锁时，必须阻塞，直到所有线程释放锁。 4....当读写锁以读模式加锁时，如果有线程试图以写模式对其加锁，那么读写锁会阻塞随后的读模式锁请求，以避免读锁长期占用，而写锁得不到请求。 读写锁总结: 读写锁分为读锁和写锁。...如果资源被读写锁保护，多个线程可以同时获取读锁—也就是读支持多个线程同时读。 资源加了写锁之后，在写资源的时候只能被一个线程占用，其他读锁就会阻塞。 读锁和写锁也是互斥的关系。...但是读的时候可以支持多个线程同时读,写的时候只能被一个线程写，其他线程也不能读。 2. 读写锁相关函数 1.
除了操作原子性之外，还有一个比较容易引起线程不安全的原因：安全方法组合。使用多个线程安全的方法组合成一个方法，也有可能导致线程不安全的情况出现。...以ConcurrentHashMap类为例，ConcurrentHashMap是一个高并发高性能的map实现类，他的每个方法都是线程安全的。...至于为什么会这样的，原因是因为在代理第5行执行完之后，在下面复制的判断过程中依然存在着多个线程同时进去if-else判断的可能性，借助vmlens这个插件，能够很明显看到原因，图如下： ?...图中可以看到在执行ConcurrentHashMap的原子操作get和put方法时候，出现了线程间的竞争，13和14线程分别先获取到了对象的锁，然后取得了map.get(1)的值，此时值为null，两个线程的取值都是...两个线程都进入了if-else判断的第一个条件语句中，又先后复制map.put(1,1)，这样最终的结果map.get(1).intValue()就等于1，断言失败。
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