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去原子加载和存储

coder 2023-06-26 原文 

func resetElectionTimeoutMS(newMin, newMax int) (int, int) {
    oldMin := atomic.LoadInt32(&MinimumElectionTimeoutMS)
    oldMax := atomic.LoadInt32(&maximumElectionTimeoutMS)
    atomic.StoreInt32(&MinimumElectionTimeoutMS, int32(newMin))
    atomic.StoreInt32(&maximumElectionTimeoutMS, int32(newMax))
    return int(oldMin), int(oldMax)
}

我得到了这样一个go代码函数。 我感到困惑的是:为什么我们需要 atomic 在这里？这是在阻止什么？

谢谢。

最佳答案

原子函数以一种孤立的方式完成任务，其中任务的所有部分似乎都是瞬间发生或根本不发生。

在这种情况下，LoadInt32 和 StoreInt32 确保整数的存储和检索方式不会让加载的人获得部分存储。但是，您需要双方都使用原子函数才能使其正常运行。 raft示例看起来不正确至少有两个原因。

  1. 两个原子函数不能充当一个原子函数，因此在两行中读取旧的和设置新的是一种竞争条件。您可能会读取，然后其他人设置，然后您设置，并且在您设置前返回错误信息。

  2. 并非每个访问 MinimumElectionTimeoutMS 的人都在使用原子操作。这意味着在此函数中使用原子实际上是无用的。

这将如何解决？

func resetElectionTimeoutMS(newMin, newMax int) (int, int) {
    oldMin := atomic.SwapInt32(&MinimumElectionTimeoutMS, int32(newMin))
    oldMax := atomic.SwapInt32(&maximumElectionTimeoutMS, int32(newMax))
    return int(oldMin), int(oldMax)
}

这将确保 oldMin 是交换前存在的最小值。但是，整个函数仍然不是原子的，因为最终结果可能是从未使用 resetElectionTimeoutMS 调用的 oldMin 和 oldMax 对。为此……只需使用锁。

还需要更改每个函数以执行原子加载:

func minimumElectionTimeout() time.Duration {
    min := atomic.LoadInt32(&MinimumElectionTimeoutMS)
    return time.Duration(min) * time.Millisecond
}

我建议您仔细考虑一下 golang 原子文档中提到的引用 VonC:

These functions require great care to be used correctly. Except for special, low-level applications, synchronization is better done with channels or the facilities of the sync package.

如果你想了解原子操作，我建议你从http://preshing.com/20130618/atomic-vs-non-atomic-operations/开始。 .这涵盖了您的示例中使用的加载和存储操作。但是，原子还有其他用途。走吧atomic package overview复习一些很酷的东西，例如原子交换(我给出的示例)、比较和交换(称为 CAS)和添加。

我给你的链接中的一段有趣的话:

it’s well-known that on x86, a 32-bit mov instruction is atomic if the memory operand is naturally aligned, but non-atomic otherwise. In other words, atomicity is only guaranteed when the 32-bit integer is located at an address which is an exact multiple of 4.

换句话说，在当今的常见系统上，您示例中使用的原子函数实际上是空操作。它们已经是原子的了! (虽然不能保证它们，如果您需要它是原子的，最好明确指定它)

关于去原子加载和存储，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题： https://stackoverflow.com/questions/25519636/

去原子去原atomicMinimumElectionTimeoutMSsectiongoraft

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