0

0

如何在Golang中使用atomic操作_实现高性能无锁计数

P粉602998670

P粉602998670

发布时间:2025-12-26 15:17:07

|

412人浏览过

|

来源于php中文网

原创

Go中atomic包通过CPU原子指令实现无锁计数,适用于高并发低竞争的简单数值操作;仅支持基础类型原子操作,不提供复合事务语义,需谨慎评估适用场景。

如何在golang中使用atomic操作_实现高性能无锁计数

在 Go 中用 atomic 包实现无锁计数,核心是避免互斥锁(sync.Mutex)带来的阻塞和调度开销,适用于高并发、低竞争、只做简单数值操作的场景(如请求计数、指标统计)。关键不是“完全不用锁”,而是用 CPU 级原子指令替代 OS 级锁,由硬件保证操作的不可分割性。

理解 atomic 的适用边界

Go 的 sync/atomic 仅支持基础类型(int32int64uint32uint64uintptr*unsafe.Pointer)的原子读写与运算。它不提供复合操作(比如“读-改-写”条件更新需靠 CompareAndSwap 系列手动实现),也不保证内存顺序以外的同步语义。因此:

  • 适合:累加器、开关标志、引用计数、简单状态标记
  • 不适合:需要事务性更新多个字段、实现队列/、或依赖复杂业务逻辑的计数(如“仅当值
  • 注意:int64 在 32 位系统上不是原子的,必须用 atomic.LoadInt64 等函数访问,不能直接读写变量

基础计数器:用 AddInt64 和 LoadInt64

最常用模式是声明一个 int64 变量,所有更新走 atomic.AddInt64,读取走 atomic.LoadInt64。Go 编译器会确保生成对应平台的原子指令(如 x86 的 LOCK XADD)。

示例:

立即学习go语言免费学习笔记(深入)”;

var counter int64

// 并发安全地 +1
atomic.AddInt64(&counter, 1)

// 安全读取当前值
n := atomic.LoadInt64(&counter)

无需初始化(零值即 0),也无需额外同步。这是高性能计数的默认起点。

带条件的计数:用 CompareAndSwap 实现“CAS 循环”

当计数逻辑含条件(如“只在小于阈值时递增”),需手动实现 CAS 循环。本质是“读当前值 → 判断是否满足条件 → 计算新值 → 原子尝试更新 → 失败则重试”。

新快购物系统
新快购物系统

新快购物系统是集合目前网络所有购物系统为参考而开发,不管从速度还是安全我们都努力做到最好,此版虽为免费版但是功能齐全,无任何错误,特点有:专业的、全面的电子商务解决方案,使您可以轻松实现网上销售;自助式开放性的数据平台,为您提供充满个性化的设计空间;功能全面、操作简单的远程管理系统,让您在家中也可实现正常销售管理;严谨实用的全新商品数据库,便于查询搜索您的商品。

下载

示例:实现一个最大值为 100 的计数器

func incIfLessThan100() {
    for {
        old := atomic.LoadInt64(&counter)
        if old >= 100 {
            return
        }
        if atomic.CompareAndSwapInt64(&counter, old, old+1) {
            return
        }
        // CAS 失败,说明其他 goroutine 已修改,重试
    }
}

这种写法在低竞争下效率高;若竞争激烈,可能反复重试,此时应评估是否真需要无锁,或改用 sync.Mutex 加简单逻辑更稳妥。

内存序与可见性:默认使用 SeqCst,通常够用

Go 的 atomic 函数默认使用 sequential consistency(顺序一致性)模型,意味着所有 goroutine 看到的原子操作执行顺序是一致的,且能自然建立 happens-before 关系。对绝大多数计数场景,无需显式指定内存序(如 atomic.LoadInt64Relaxed)。

只有在极端性能敏感且明确理解弱序语义时,才考虑用 Relaxed / Acquire / Release 变体——但计数器本身极少需要它们。盲目优化反而易出错。

不复杂但容易忽略。

相关文章

数码产品性能查询
数码产品性能查询

该软件包括了市面上所有手机CPU,手机跑分情况,电脑CPU,电脑产品信息等等,方便需要大家查阅数码产品最新情况,了解产品特性,能够进行对比选择最具性价比的商品。

下载

本站声明:本文内容由网友自发贡献,版权归原作者所有,本站不承担相应法律责任。如您发现有涉嫌抄袭侵权的内容,请联系admin@php.cn

相关专题

更多
golang如何定义变量
golang如何定义变量

golang定义变量的方法:1、声明变量并赋予初始值“var age int =值”;2、声明变量但不赋初始值“var age int”;3、使用短变量声明“age :=值”等等。本专题为大家提供相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

173

2024.02.23

golang有哪些数据转换方法
golang有哪些数据转换方法

golang数据转换方法:1、类型转换操作符;2、类型断言;3、字符串和数字之间的转换;4、JSON序列化和反序列化;5、使用标准库进行数据转换;6、使用第三方库进行数据转换;7、自定义数据转换函数。本专题为大家提供相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

224

2024.02.23

golang常用库有哪些
golang常用库有哪些

golang常用库有:1、标准库;2、字符串处理库;3、网络库;4、加密库;5、压缩库;6、xml和json解析库;7、日期和时间库;8、数据库操作库;9、文件操作库;10、图像处理库。本专题为大家提供相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

334

2024.02.23

golang和python的区别是什么
golang和python的区别是什么

golang和python的区别是:1、golang是一种编译型语言,而python是一种解释型语言;2、golang天生支持并发编程,而python对并发与并行的支持相对较弱等等。本专题为大家提供相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

205

2024.03.05

golang是免费的吗
golang是免费的吗

golang是免费的。golang是google开发的一种静态强类型、编译型、并发型,并具有垃圾回收功能的开源编程语言,采用bsd开源协议。本专题为大家提供相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

387

2024.05.21

golang结构体相关大全
golang结构体相关大全

本专题整合了golang结构体相关大全,想了解更多内容,请阅读专题下面的文章。

193

2025.06.09

golang相关判断方法
golang相关判断方法

本专题整合了golang相关判断方法,想了解更详细的相关内容,请阅读下面的文章。

184

2025.06.10

golang数组使用方法
golang数组使用方法

本专题整合了golang数组用法,想了解更多的相关内容,请阅读专题下面的文章。

191

2025.06.17

虚拟号码教程汇总
虚拟号码教程汇总

本专题整合了虚拟号码接收验证码相关教程,阅读下面的文章了解更多详细操作。

25

2025.12.25

热门下载

更多
网站特效
/
网站源码
/
网站素材
/
前端模板

精品课程

更多
相关推荐
/
热门推荐
/
最新课程
Go 教程
Go 教程

共32课时 | 3万人学习

Go语言实战之 GraphQL
Go语言实战之 GraphQL

共10课时 | 0.8万人学习

关于我们 免责申明 举报中心 意见反馈 讲师合作 广告合作 最新更新
php中文网:公益在线php培训,帮助PHP学习者快速成长!
关注服务号 技术交流群
PHP中文网订阅号
每天精选资源文章推送

Copyright 2014-2025 https://www.php.cn/ All Rights Reserved | php.cn | 湘ICP备2023035733号