Go语言中的原子操作：深入理解atomic包

原子操作

代码中的加锁操作因为涉及内核态的上下文切换会比较耗时、代价比较高。针对基本数据类型我们还可以使用原子操作来保证并发安全, 因为原子操作是Go语言提供的方法它在用户态就可以完成, 因此性能比加锁操作更好。

Go语言中原子操作由内置的标准库sync/atomic提供。

package mainimport (    "fmt"    "sync"    "sync/atomic"    "time")var x int64var l sync.Mutexvar wg sync.WaitGroup// 普通版加函数func add() {    // x = x + 1    x++ // 等价于上面的操作    wg.Done()}// 互斥锁版加函数func mutexAdd() {    l.Lock()    x++    l.Unlock()    wg.Done()}// 原子操作版加函数func atomicAdd() {    atomic.AddInt64(&x, 1)    wg.Done()}func main() {    start := time.Now()    for i := 0; i < 10000; i++ {    wg.Add(1)    // go add() // 普通版add函数 不是并发安全的, 会输出不同的结果    // go mutexAdd() // 加锁版add函数 是并发安全的，但是加锁性能开销大    go atomicAdd() // 原子操作版add函数 是并发安全，性能优于加锁版    }    wg.Wait()    end := time.Now()    fmt.Println(x)    fmt.Println(end.Sub(start))}

输出结果:

10000

2.9917ms

atomic包提供了底层的原子级内存操作, 对于同步算法的实现很有用。

这些函数必须谨慎地保证正确使用。除了某些特殊的底层应用, 使用通道或者sync包的函数/类型实现同步更好。

应通过通信来共享内存, 而不通过共享内存实现通信。