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C++并发编程 - 同步并发操作

线程同步的本质是防止临界区(公共资源)并发操作,即多个线程禁止同时操作临界区。为此,在程序中以某种手段,将多个线程按照先后顺序访问临界区。   临界区的操作一直要保持谨慎。...本文主要介绍如何使用c++11中条件变量以及期望来设计并发操作。 注 本文示例代码过长只贴一部分。...```std::promise```还是挺有意思的,可以实现线程间的值传递且无并发问题。原来我们通过全局变量实现线程间通信的方法,还要考虑上锁,以后就可以通过promise来实现了。...总结 本文主要总结了同步并发常用的一些技巧,其中条件变量使用被广泛使用,而c++11新引进的std::future相对来说很少被用到。...同步并发问题一直是程序中隐蔽而又严重的bug,不到万不得已尽量不要使用。同步并发bug就像是程序里的"蒙娜丽莎",它在对你笑,你却一脸懵逼。

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并发无锁操作

并发无锁操作 这一小节我们将讲解如何用无锁操作完成并发操作 问题展现 我们给出一段之前并发展示代码: /*并发代码*/ package cn.itcast; import java.util.ArrayList...(锁) 我们在之前已经学习过了锁的基本操作,并且可以解决并发问题: /*并发代码*/ // 给 Account 对象加锁 class AccountUnsafe implements Account...CAS特点 我们来简单介绍一下CAS的特点: 结合 CAS 和 volatile 可以实现无锁并发,适用于线程数少、多核 CPU 的场景下。...CAS 体现的是无锁并发、无阻塞并发 因为没有使用 synchronized,所以线程不会陷入阻塞,这是效率提升的因素之一 但如果竞争激烈,可以想到重试必然频繁发生,反而效率会受影响 我们反观Synchronized...因而我们其实可以很清楚的明白无锁操作是要比锁操作速度要快的: 无锁情况下,即使重试失败,线程始终在高速运行,没有停歇,类似于自旋。

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    鸿蒙开发:异步并发操作

    ,相对于同步而言,异步操作可以同时处理多个任务,不会因为一个任务的耗时而影响其他任务的执行,从而提高了程序的并发处理能力‌,在实际的开发中,特别是应用启动初始化的时候,为了不阻塞程序,异步的初始化往往是开发中的首选...,在鸿蒙当中,我们如何进行异步的并发操作呢?...简单案例 使用setTimeout函数模拟了一个异步操作。...,并且提供了一个状态机制来管理异步操作的不同阶段,使用Promise有两个特点,第一个特点,它可以结合async/await,将异步操作转换为类似于同步操作的风格,第二个特点就是,正常的异步操作,使用回调函数来处理成功或失败的结果...三、结合async/await进行使用 async/await是一种用于处理异步操作的Promise语法糖,正如上面所说的,结合使用,可以将异步操作转换为类似于同步操作的风格,比如前言中的案例中,我们使用

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    并发编程 --- CAS原子操作

    「CAS」 操作有3个原子性操作: 读取内存的值 将内存的值与期望值比较 如果相等,则将内存值更新为新值 这三个操作一起完成,中间不会被线程切换打断。这就保证了比较和交换的原子性。...该方法尝试使用「CAS」操作更新obj的值,当且仅当obj的值等于expected时才更新,否则不做任何操作。 示例 C# 中提供了 Interlocked 类来实现 「CAS」 操作。...CAS优缺点 「优点」: 无锁,实现高并发的数据结构。「CAS」 是实现无锁算法的关键手段。 原子操作,线程安全,不会引起数据竞争。 简单高效,只需要硬件支持,性能很高。 「缺点」: ABA 问题。...结论 「CAS」 是实现无锁算法的关键手段,性能高并发度高,但是也存在一定问题,需要权衡使用。一般来说,当操作一个共享变量时使用 「CAS」,操作多个共享变量时使用锁可能更高效。...「CAS」 是无锁算法的基石,所以高性能高并发系统中还是比较重要的。

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    高并发 -- 操作系统基础

    相对于传统软件行业,互联网行业存在的最大技术挑战之一应该就是高并发了。最初我对高并发的理解,就是服务器存在压力,然后堆机器,很low,但是没准很有效,当然也存在一些问题。...在说后续问题时,先看一下一些操作系统知识: 关于epoll、poll、select 单个进程能够监视的文件描述符的数量存在最大限制,通常是1024, select不足的地方: 1 每次select都要把全部...3.区别 进程和线程的主要差别在于它们是不同的操作系统资源管理方式。进程有独立的地址空间,一个进程崩溃后,在保护模式下不会对其它进程产生影响,而线程只是一个进程中的不同执行路径。...但对于一些要求同时进行并且又要共享某些变量的并发操作,只能用线程,不能用进程。 简而言之,一个程序至少有一个进程,一个进程至少有一个线程. 线程的划分尺度小于进程,使得多线程程序的并发性高。...但操作系统并没有将多个线程看做多个独立的应用,来实现进程的调度和管理以及资源分配。这就是进程和线程的重要区别。

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    并发与竞态(原子操作)

    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)。...由以上介绍对原子的概念应该有一个大致的了解,总结一下就是在运行原子操作的时候,当前的执行内容不会被任何线程或者中断打断。原子操作只是一个概念,所有能实现以上功能的操作,都可以被称为原子操作。...实例分析 为什么要设计原子操作呢?有因必有果,由于linux是多进程抢占式的操作系统,因此在一段程序运行时很可能就被另一个进程访问,或者被中断打断。...原子操作使用 在linux中,并发事件无时无刻不在发生,因此大大提升了上述事件发生的概率。而且这种bug,一般人根本不可能搞定。于是有了原子操作的引进。...如果返回值为假,说明当前已经被其他进程使用,恢复刚刚的减1操作并退出。 if (!

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    《GO并发编程实战》—— 原子操作

    为了实现这样的严谨性,原子操作仅会由一个独立的CPU指令代表和完成。只有这样才能够在并发环境下保证原子操作的绝对安全。 Go语言提供的原子操作都是非侵入式的。...我们总是先假设会有并发的操作要修改被操作值,并使用锁将相关操作放入临界区中加以保护。我们可以说,使用锁的做法趋于悲观,而CAS操作的做法则更加乐观。...CAS操作的优势是,可以在不形成临界区和创建互斥量的情况下完成并发安全的值替换操作。这可以大大的减少同步对程序性能的损耗。当然,CAS操作也有劣势。...但是,要注意,其中的读取value的值的操作并不是并发安全的。在该读取操作被进行的过程中,其它的对此值的读写操作是可以被同时进行的。它们并不会受到任何限制。...如果在这个写操作未完成的时候有一个读操作被并发的进行了,那么这个读操作很可能会读取到一个只被修改了一半的数据。这种结果是相当糟糕的。

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    C++并发编程 - 原子操作

    C++并发编程 - 原子操作 ❝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)。...--百度百科 ❞   原子操作可以保证正在进行的动作不被打断,即一旦开始,持续结束。对比互斥锁其优势在于,原子操作在C/C++的层面,是无锁操作,其既能解决并发问题又不会导致死锁。...,避免并发导致的一些异常问题。...原子操作不存在死锁问题,因此在并发编程中,"临界区"较简单都可以使用原子操作代替互斥锁。 本文仅包含原子操作的介绍及简单使用,《C++并发编程实战》中对原子操作的描述有很大一部分在本文未体现。.../blog.csdn.net/yuntongsf/article/details/9197813 https://forsworns.github.io/zh/blogs/20210822/ 《C++并发编程实战

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    操作系统 并发与同步

    如果一个进程的执行不影响其他进程的执行,且与其他进程的进展情况无关,即它们是各自独立的,则说这些并发进程的相互之间是无关的。无关的并发进程一定没有共享的变量。...如果一个进程的执行依赖其他进程的进展情况,或者说,一个进程的执行可能影响其他进程的执行结果,则说这些并发进程是相关的。 与时间有关的错误 京城执行的速度是不能由进程自身控制的。...对于相关进程来说,可能有若干并发进程同时使用共享资源,即一个进程一次使用未结束,另一个进程也开始使用,形成交替使用共享资源。...利用操作系统提供的信号量机制可实现进程间的同步,即所谓的前驱关系。 前趋关系是指并发执行的进程P1和P2中,分别有代码C1和C2,要求C1在C2开始前完成执行。...管程 管程的提出 采用P、V同步机制来编写并发程序,对于共享变量及信号量的操作将被分散于各个进程中。 缺点: 对于一组共享变量及信号量的操作是否正确,则必须通读整个系统或者并发程序。

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    Go并发编程之美-LoadStore操作

    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Load/Store操作 二、Load/Store操作 go中的Load和Store提供了原子性的读取和修改变量的功能,那么什么是原子性那?...go中的atomic.LoadInt64(&M)操作可以保证在读取变量M的时候,其他线程不能修改变量M, atomic.StoreInt64(&M, val)操作则可以保证在修改变量的高低位时候其他线程不能读取该变量...其实前面并发编程之美-CAS操作>>一文中使用CAS实现的计数器本身还是有问题的:[image.png] 其中2.1 old := counter处可能获取脏数据,此处应该修改为 old :...= atomic.LoadInt32(&counter) 三、总结 go中的Load和Store操作提供了对变量原子性的操作,可以避免当类型长度大于计算机字节长时候多线程读写变量造成数据混乱,在java

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    Go并发编程之美-CAS操作

    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。...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)。...这里之所以使用无限循环是因为在高并发下每个线程执行CAS并不是每次都成功,失败了的线程需要重写获取变量当前的值,然后重新执行CAS操作。...读者可以把线程数改为10000或者更多会发现输出thread,5329,spinnum,1其中1说明该线程尝试了两个CAS操作,第二次才成功。...三、总结 go中CAS操作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。

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    mongo集群中读写操作与并发

    &retryWrites=true&w=majority&readConcernLevel=majority&readPreference=secondaryPreferred upsert是否为原子操作...mongo的upsert命令【不是】原子的,upsert 分为两步: 找数据 覆盖数据或插入数据 在使用该功能时,需考虑fifter条件是否作唯一,  在并发下,多个线程或协程同时 upsert 并完成找数据这一步操作...,此时这些线程都没有找到数据,然后都进行插入数据的操作,于是重复数据便产生了; 解决这一问题的方案有两种种: 1、一种是给表加唯一索引 2、给执行upsert 操作加上一个写锁, 大多数情况下,我们采用第一种...collection.createIndex($unique_keys, { backgroud : true, unique : true}),如果不加【unique : true】则为普通索引,解决不了并发重复的问题...,则不存在该问题 处理方案   为了在读取操作也使用事务功能,  需要在开启事务时指定主库操作,后面就可以在读取时,使用事务的sessionContext,如下 opts := &options.TransactionOptions

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    操作系统基础 - 线程级并发

    前言 在前面的系列文章中,我们了解了操作系统如何通过CPU和内存的虚拟化完成了多进程的并发。进程级的并发存在一些性能问题: 进程间通讯相对比较复杂,需要操作系统提供专门的系统调用来支持。...创建一个进程的开销比较大,因此像是传统的基于fork的web server很难承载高并发请求的场景。...图1 - 单线程和多线程地址空间 多线程并发需要解决的问题主要有两个: 多个线程同时存取共享数据的时候,如何保证其原子性,操作系统提供了互斥锁(lock)来解决这个问题 如何同步多个线程的执行顺序,最典型的场景是生产者消费者问题...在解决并发问题的时候,可以只使用互斥锁和条件变量,也可以只使用信号量。鉴于它们功能上的雷同,文本不再介绍信号量。 后记 本文的写作耗费了很多的时间,但是我并没有觉得把问题讲清楚了。...一方面并发编程有很多反直觉的地方, 文中使用了太多代码和伪代码来表述。另一方面作者也没有完全掌握底层的futex系统调,以其昏昏,使人昭昭,鉴于时间和篇幅所限,待后面有合适的时机再来探讨。

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    操作系统:程序的并发执行

    一、程序的顺序执行 在早期无操作系统及单道批处理系统时,程序都是按照顺序进行执行的。先进入内存的先执行,在执行的过程中不能执行其他的程序。...1.1、顺序性 处理机的操作,严格按照顺序执行,前一操作还没执行完毕,后继操作则不能继续执行。 1.2、封闭性 程序是在封闭的环境下运行的。即程序在运行时独占全机资源,各资源的状态只有本程序才能改变。...二、程序的并发执行 程序的并发执行是指在同一时间间隔内运行多个程序。也就是在一个程序运行结束之前,可以运行其它的程序。...在多道程序系统和分时系统都允许程序并发执行,程序的并发执行有以下几个特点。 2.1、间断性 程序在并发执行时,因为要共享资源,但是资源往往都少于正在执行的程序数,所以会存在资源抢占的问题。...2.2、失去封闭性 程序正在并发执行时,由于它们共享资源或者合作完成同一项任务,系统的状态不再受其中一个程序的控制和改变,所以就失去了封闭性。

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    Go并发编程之美-CAS操作

    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。...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)。...这里之所以使用无限循环是因为在高并发下每个线程执行CAS并不是每次都成功,失败了的线程需要重写获取变量当前的值,然后重新执行CAS操作。...读者可以把线程数改为10000或者更多会发现输出thread,5329,spinnum,1其中1说明该线程尝试了两个CAS操作,第二次才成功。...三、总结 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。

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