一个星期前,我写了关于SQL Server里闩锁(Latches)和自旋锁(Spinlocks)的文章.2个同步原语(synchronization primitives)是用来保护SQL Server里的共享数据结构,例如缓存池里的页(通过闩锁(Latches)),锁管理器哈希表里的锁(通过自旋锁(Spinlock)).接下里你会看到越来越多的全新同步原语(synchronization primitives),即所谓的无锁数据结构(Lock-Free Data Structures).那也是…

https://www.zhihu.com/question/52629893/answer/131731126…

前几篇文章,我们讨论了如何使用mutex保护数据及使用使用condition variable在多线程中进行同步.然而,使用mutex将会导致一下问题: 等待互斥锁会消耗宝贵的时间 — 有时候是很多时间.这种延迟会损害系统的scalability.尤其是在现在可用的core越多越多的情况下. 低优先级的线程可以获得互斥锁,因此阻碍需要同一互斥锁的高优先级线程.这个问题称为 优先级倒置(priority inversion ) . 可能因为分配的时间片结束,持有互斥锁的线程被取消调度.这对于等待同…

一哥们翻译的boost的无锁队列的官方文档 原文地址:http://blog.csdn.net/great3779/article/details/8765103 Boost_1_53_0终于迎来了久违的Boost.Lockfree模块,本着学习的心态,将其翻译如下.(原文地址:http://www.boost.org/doc/libs/1_53_0/doc/html/lockfree.html) Chapter 17. Boost.Lockfree 第17章．Boost.Lockfree Ta…

1.概要 本文是无锁同步系列文章的第二篇,主要探讨JAVA中的原子操作,以及如何进行无锁同步. 关于JAVA中的原子操作,我们很容易想到的是Volatile变量.java.util.concurrent.atomic包和JVM提供的CAS操作. 2.Volatile 1)Volatile变量不具有原子性 Volatile变量具有一种可见性,该特性能保证不同线程甚至处理器核心在对这种类型的变量在读取的时候能读到最新的值.但Volatile变量不提供原子操作的保证. 下面我们给出一个例子: publ…

前几篇文章,我们讨论了如何使用mutex保护数据及使用使用condition variable在多线程中进行同步.然而,使用mutex将会导致一下问题: 等待互斥锁会消耗宝贵的时间 - 有时候是很多时间.这种延迟会损害系统的scalability.尤其是在现在可用的core越多越多的情况下. 低优先级的线程可以获得互斥锁,因此阻碍需要同一互斥锁的高优先级线程.这个问题称为优先级倒置(priority inversion ). 可能因为分配的时间片结束,持有互斥锁的线程被取消调度.这对于等待同一互…

原文:https://www.cnblogs.com/my_life/articles/5220172.html Memory barrier 简介 程序在运行时内存实际的访问顺序和程序代码编写的访问顺序不一定一致,这就是内存乱序访问.内存乱序访问行为出现的理由是为了提升程序运行时的性能.内存乱序访问主要发生在两个阶段: 编译时,编译器优化导致内存乱序访问(指令重排) 运行时,多 CPU 间交互引起内存乱序访问 Memory barrier 能够让 CPU 或编译器在内存访问上有序.一个 Mem…

本文首先介绍 Erlang 运行时中需要使用无锁队列的场合,然后介绍无锁队列的基本原理及会遇到的问题,接下来介绍 Erlang 运行时中如何通过“线程进度”机制解决无锁队列的问题,并介绍 Erlang 运行时中提供的一个通用无锁队列的实现及其在 ERTS 异步线程池中的应用. 无锁队列在 ERTS 中的应用场合 为了提升 Erlang 运行时在多核/众核处理器上的 scalability,Erlang 运行时使用了大量无锁数据结构,无锁队列(lock-free queue)就是其中广泛使用的一种…

前几篇文章,我们讨论了如何使用mutex保护数据及使用使用condition variable在多线程中进行同步.然而,使用mutex将会导致一下问题: 等待互斥锁会消耗宝贵的时间 - 有时候是很多时间.这种延迟会损害系统的scalability.尤其是在现在可用的core越多越多的情况下. 低优先级的线程可以获得互斥锁,因此阻碍需要同一互斥锁的高优先级线程.这个问题称为优先级倒置(priority inversion ). 可能因为分配的时间片结束,持有互斥锁的线程被取消调度.这对于等待同一互…

版权声明:本文为博主原创文章,未经博主允许不得转载. https://blog.csdn.net/okiwilldoit/article/details/50970408 在开发接收转发agent时,采用了多线程的生产者-消费者模式,用了加互斥锁的方式来实现线程同步.互斥锁会阻塞线程,所以压测时,效率并不高.所以想起用无锁队列来实现,性能确实提升了. 首先介绍下lock-free和wait-free的区别: 阻塞算法可能会出现整个系统都挂起的情况(占有锁的线程被中断,无法释放所,那么所有试图争用…

无锁环形队列 1.Ring_Queue在payload前加入一个头,来表示当前节点的状态 2.当前节点的状态包括可以读.可以写.正在读.正在写 3.当读完成后将节点状态改为可以写,当写完成后将节点状态改为可以读 4.Ring_Queue使用时参照生产者消费者模型,生产者生产(写)一个可用节点,消费者获得(读)队列头节点 Github地址: https://github.com/HITFishily/CandCPP /****************************************…

非阻塞型同步 (Non-blocking Synchronization) 简介 如何正确有效的保护共享数据是编写并行程序必须面临的一个难题,通常的手段就是同步.同步可分为阻塞型同步(Blocking Synchronization)和非阻塞型同步( Non-blocking Synchronization). 阻 塞型同步是指当一个线程到达临界区时,因另外一个线程已经持有访问该共享数据的锁,从而不能获取锁资源而阻塞,直到另外一个线程释放锁.常见的同步原语有 mutex.semaphore 等.…

锁(lock)的代价 锁是用来做并发最简单的方式,当然其代价也是最高的.内核态的锁的时候需要操作系统进行一次上下文切换,加锁.释放锁会导致比较多的上下文切换和调度延时,等待锁的线程会被挂起直至锁释放.在上下文切换的时候,cpu之前缓存的指令和数据都将失效,对性能有很大的损失.操作系统对多线程的锁进行判断就像两姐妹在为一个玩具在争吵,然后操作系统就是能决定他们谁能拿到玩具的父母,这是很慢的.用户态的锁虽然避免了这些问题,但是其实它们只是在没有真实的竞争时才有效. Java在JDK1.5之前都是靠s…

CAS:Compare and Swap 比较并交换 java.util.concurrent包完全建立在CAS之上的,没有CAS就没有并发包.并发包借助了CAS无锁算法实现了区别于synchronized同步锁的乐观锁.因为对于CAS算法来说,就是在不加锁的前提下而假设没有冲突去完成某个操作,如果因为冲突而导致操作失败,那么就进行重试,直到成功为止. CAS有三个操作数:真实的内存值V.预期的内存值A.要修改的新值B.当且仅当预期值A和内存值V相同时,将内存值V修改为新值B,否则什么都不做.…

队列是我们非常常用的数据结构,用来提供数据的写入和读取功能,而且通常在不同线程之间作为数据通信的桥梁.不过在将无锁队列的算法之前,需要先了解一下CAS(compare and swap)的原理.由于多个线程同时操作同一个数据,其中肯定是存在竞争的,那么如何能够针对同一个数据进行操作,而且又不用加锁呢? 这个就需要从底层,CPU层面支持原子修改操作,比如在X86的计算机平台,提供了XCHG指令,能够原子的交互数值. 从开发语言的层面,比如C++11中,就提供了atomic_compare_exch…

paip.提升性能----java 无锁结构(CAS, Atomic, Threadlocal, volatile, 函数式编码, 不变对象) 1     锁的缺点 2     CAS(CompareAnd Swap/Set)操作automic数据类型AtomicLong,AtomicReference(Java提供的CAS操作) 3     Threadlocal 4     内存屏障(MemoryBarries)和(javavolatile)代替传统lock. 5     . Disrupt…

无锁编程 / lock-free / 非阻塞同步 无锁编程,即不使用锁的情况下实现多线程之间的变量同步,也就是在没有线程被阻塞的情况下实现变量的同步,所以也叫非阻塞同步(Non-blocking Synchronization). 实现非阻塞同步的方案称为“无锁编程算法”( Non-blocking algorithm). lock-free是目前最常见的无锁编程的实现级别(一共三种级别). 为什么要 Non-blocking sync ? 使用lock实现线程同步有很多缺点: * 产生竞争时,…

无锁算法CAS 概述 JDK5.0以后的版本都引入了高级并发特性,大多数的特性在java.util.concurrent包中,是专门用于多线并发编程的,充分利用了现代多处理器和多核心系统的功能以编写大规模并发应用程序.主要包含原子量.并发集合.同步器.可重入锁,并对线程池的构造提供了强力的支持. 原子量是定义了支持对单一变量执行原子操作的类.所有类都有get和set方法,工作方法和对volatile变量的读取和写入一样.并发集合是原有集合框架的补充,为多线程并发程序提供了支持.主要有:Block…

无锁编程以及CAS 无锁编程 / lock-free / 非堵塞同步 无锁编程,即不使用锁的情况下实现多线程之间的变量同步,也就是在没有线程被堵塞的情况下实现变量的同步,所以也叫非堵塞同步(Non-blocking Synchronization). 实现非堵塞同步的方案称为"无锁编程算法"( Non-blocking algorithm). lock-free是眼下最常见的无锁编程的实现级别(一共三种级别). 为什么要 Non-blocking sync ? 使用lock实现线程同步…

看了下网上关于链表的无锁操作,写的不清楚,遂自己整理一部分,主要使用concurrent并发包的CAS操作. 1. 链表尾部插入 待插入的节点为:cur 尾节点:pred 基本插入方法: do{ pred = find_tail(); //重新找尾节点 }(! pred.next.compareAndSet(NULL, cur)) //pred.next 是否为NULL,是则将其指向cur,不是则有新的节点插入 这种插入方法是不带标记的,如果不涉及链表删除这个方法是可行的. 但是如果有删除操作,…

转自:http://www.cnblogs.com/Mainz/p/3546347.html?utm_source=tuicool&utm_medium=referral 锁(lock)的代价 锁是用来做并发最简单的方式,当然其代价也是最高的.内核态的锁的时候需要操作系统进行一次上下文切换,加锁.释放锁会导致比较多的上下文切换和调度延时,等待锁的线程会被挂起直至锁释放.在上下文切换的时候,cpu之前缓存的指令和数据都将失效,对性能有很大的损失.操作系统对多线程的锁进行判断就像两姐妹在为一个玩具在…

刚刚听说disruptor,大概理一下,只为方便自己理解,文末是一些自己认为比较好的博文,如果有需要的同学可以参考. 本文目标:快速了解Disruptor是什么,主要概念,怎么用 1.Disruptor简介 Disruptor是什么?有什么特点/优点? --Disruptor是一个用于在线程间通信的高效低延时的消息组件,它像个增强的队列. --它是一个高性能.低延迟.使用简单的异步处理框架,或者可以认为是最快的消息框架(轻量的JMS),也可以认为是一个观察者模式实现,或者事件-监听模式的实现,直…

1.什么是无锁(Lock-Free)编程 当谈及 Lock-Free 编程时,我们常将其概念与 Mutex(互斥) 或 Lock(锁) 联系在一起,描述要在编程中尽量少使用这些锁结构,降低线程间互相阻塞的机会,以提高应用程序的性能.类同的概念还有 "Lockless" 和 "Non-Blocking" 等.实际上,这样的描述只涵盖了 Lock-Free编程的一部分内容.本质上说,Lock-Free 编程仅描述了代码所表述的性质,而没有限定或要求代码该如何编写. 基本…

背景 大多数企业开发人员都理解数据库乐观并发控制,不过很少有人听说过 CAS(我去年才听说这个概念),CAS 是多线程乐观并发控制策略的一种,一些无锁的支持并发的数据结构都会使用到 CAS,本文对比 CAS 和 数据库乐观并发控制,以此达到强化记忆的目的. CAS CAS = Compare And Swap 多线程环境下 this.i = this.i + 1 是没有办法保证线程安全的,因此就有了 CAS,CAS 可以保证上面代码的线程安全性,但是 CAS 并不会保证 Swap 的成功,只有…

无锁 并发环境下最常用的同步手段是互斥锁和读写锁,例如pthread_mutex和pthread_readwrite_lock,常用的范式为: void ConcurrencyOperation() { mutex.lock(); // do something mutex.unlock(); } 这种方法的优点是: 编程模型简单,如果小心控制上锁顺序,一般来说不会有死锁的问题: 可以通过调节锁的粒度来调节性能. 缺点是: 所有基于锁的算法都有死锁的可能: 上锁和解锁时进程要从用户态切换到内核态…

https://blog.csdn.net/yishizuofei/article/details/78353722 锁的机制 锁和人很像,有的人乐观,总会想到好的一方面,所以只要越努力,就会越幸运:有的人悲观,总会想到不好的一方面,患得患失,所以经常会做不好事.我一直把前一个当作为我前进的动力和方向,快乐充实的过好每一天. 常用的锁机制也有两种: 1.乐观锁:假设不会发生并发冲突,每次不加锁而去完成某项操作,只在提交操作时,检查是否违反数据完整性.如果因为冲突失败就继续重试,直到成功为止.而乐…

原子类 java.util.concurrent.atomic包:原子类的小工具包,支持在单个变量上解除锁的线程安全编程 原子变量类相当于一种泛化的 volatile 变量,能够支持原子的和有条件的读-改-写操作.AtomicInteger 表示一个int类型的值,并提供了 get 和 set 方法,这些 Volatile 类型的int变量在读取和写入上有着相同的内存语义.它还提供了一个原子的 compareAndSet 方法(如果该方法成功执行,那么将实现与读取/写入一个 volatile 变…

杨乾成 2017310500302 一.题目要求 基于CAS(Compare and Swap)实现一个无锁结构,可考虑queue,stack,hashmap,freelist等. 能够支持多个线程同时访问该结构 不能有任何锁操作,且操作是线程安全的 对上述的内存单元进行管理,至少malloc与free一次. 二.数据结构 看到题目有一说一,不知道怎么下手,那就google一下先.稍微了解了一下CAS,原准备使用STL模板的队列,后来发现实现题目要求似乎得再Queue的插入和删除函数里面具体实现…

ConcurrentHashMap 可以做到无锁读,而写使用分段锁机制,把整个哈希表切分成段segment(默认为16段),每段有一个锁,最多可以同时有16个写线程.而读不受限制. 下文转自http://taozeyu.com ConcurrentHashMap是一个线程安全的哈希实现类,它不但能使多线程同时操作该类时保证线程是安全的,同时为了保证对Map的读操作的高效,完全不使用同步锁.实现单线程,或简单通过加锁来实现线程安全的一个哈希表所用到的数据结构知识是很普通的,但如果不加锁,也能保证线…

CAS( compare and swap) 原子操作,保证了如果需要更新的地址没有被其他进程(线程)改动过,那么它可以安全的写入.而这也是我们对于某个数据或者数据结构加锁要保护的内容,保证读写的一致性,不出现dirty data.可在循环中不断执行CAS,如果共享变量没有改变,那么swap,在当前环境中写入,否则继续do-while的Retry-Loop. int compare_and_swap (int* reg, int oldval, int newval) { ATOMIC(); i…