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Go并发编程之美-CAS操作

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。

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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”~~

Go语言——sync.Map详解

sync.Map是1.9才推荐的并发安全的map，除了互斥量以外，还运用了原子操作，所以在这之前，有必要了解下 Go语言——原子操作

go1.10\src\sync\map.go

entry分为三种情况：

从read中读取key，如果key存在就tryStore。

注意这里开始需要加锁，因为需要操作dirty。

条目在read中，首先取消标记，然后将条目保存到dirty里。（因为标记的数据不在dirty里）

最后原子保存value到条目里面，这里注意read和dirty都有条目。

总结一下Store：

这里可以看到dirty保存了数据的修改，除非可以直接原子更新read，继续保持read clean。

有了之前的经验，可以猜测下load流程：

与猜测的 区别 ：

由于数据保存两份，所以删除考虑：

先看第二种情况。加锁直接删除dirty数据。思考下貌似没什么问题，本身就是脏数据。

第一种和第三种情况唯一的区别就是条目是否被标记。标记代表删除，所以直接返回。否则CAS操作置为nil。这里总感觉少点什么，因为条目其实还是存在的，虽然指针nil。

看了一圈貌似没找到标记的逻辑，因为删除只是将他变成nil。

之前以为这个逻辑就是简单的将为标记的条目拷贝给dirty，现在看来大有文章。

p == nil，说明条目已经被delete了，CAS将他置为标记删除。然后这个条目就不会保存在dirty里面。

这里其实就跟miss逻辑串起来了，因为miss达到阈值之后，dirty会全量变成read，也就是说标记删除在这一步最终删除。这个还是很巧妙的。

真正的删除逻辑：

很绕。。。。

如何打开原子锁

你首先买一瓶WD40（松锈灵），如果没有，那你就加些机油到钥匙，然后插进锁芯，先不急着转动，先来回插几下。然后用一个硬的东西，在锁的身上来左右敲击，锁的周围都要敲。然后再转动钥匙看看。如果不行，把钥匙再来回插几下，再敲击锁身。

这样子绝对能开，除非你拿错钥匙。

怎样技术开金点原子锁

金点原子锁是超B级锁芯，270分钟以上是无法技术性打开的，而且听说金点原子锁在目前为止还没有在不破坏锁的情况下，被技术打开过的记录，所以如果想要在不破坏锁的情况下打开金点原子锁的话，那就需要花费很多的时间、精力还需要有足够的耐心了。

go atomic包分析

atomic包是go中在并发情况下必用到的包，可以基于原子性对数值进行操作，所以经常用来加减锁操作，这个包的注释里面解释了这个包的作用，还有那句著名的 用通信的方式来共享内存，不要用共享内存方式来通信。

// Share memory by communicating;

// don't communicate by sharing memory.

sync/atomic中的几个函数可以对几种简单的类型进行原子操作。这些类型包括int32,int64,uint32,uint64,uintptr,unsafe.Pointer,共6个。这些函数的原子操作共有5种：增或减，比较并交换、载入、存储和交换它们提供了不同的功能，切使用的场景也有区别。

常用的方法有几种

1、增或减

给值增加或减少一个值。

第一个参数是原值，第二个是要增加多少(如果是负数就是减少多少)

2、比较并交换

比较并交换----Compare And Swap 简称CAS 这也是sync进行锁操作的基础，sync mutex 就是基于这个此方法来判断是否获取了锁

第一个参数是要判断的值，第二个参数是旧值，第三个是新值，第一个和第二个值进行判断，如果一样，就用第三个参数新值来进行替换。根据这个判断可以判断锁是否已被占用。

3、读取

原子性的读取一个值

4、写入

与读操作对应的是写入操作，sync/atomic也提供了与原子的值载入函数相对应的原子的值存储函数。这些函数的名称均以“Store”为前缀

5、交换

与CAS不同，交换操作直接赋予新值，不管旧值。返回值是旧值

总结：atomic包适用于并发量大的情况下对值的修改情况，因为是原子操作，可以做计数器或者加锁等功能。下一篇准备对go string包进行一下分析

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