34、并发、缓存与多维查询：技术解析与应用探讨

并发、缓存与多维查询：技术解析与应用探讨

1. 并发同步机制

在并发编程中，同步机制至关重要。读写锁是一种常见的同步方式，其规则如下：
- 同一时间只能有一个线程持有写锁，但在没有线程持有写锁的情况下，多个线程可以同时持有读锁。
- 当从数据结构或数据库读取数据时，数据不会被修改，因此多个线程同时读取同一资源能得到一致的结果（前提是不变性正确实现且无副作用）。
- 当对资源进行写操作时，资源会被修改，在写操作进行期间，所有的读和写操作都将基于不一致的数据，从而失去意义。

读写锁的组合情况如下表所示：
| 锁请求/持有 | 读 | 写 |
| — | — | — |
| 读 | 允许 | 需要等待 |
| 写 | 需要等待 | 需要等待 |

区分读写锁的优势在于，所有的读操作（如 get 调用）可以并行执行，只有写操作（如 set 调用）会被阻塞。若不做此区分，对缓存的访问将完全同步，每次只能有一个线程检查缓存，这会增加应用程序的延迟，降低缓存的使用优势，甚至适得其反。

除了使用锁机制处理并发，函数式编程提供了另一种对称的方法：完全消除资源的可变性。函数式编程的一个原则是所有对象都应该是不可变的，这有诸多优点，比如更易于理解代码，因为可以确定一个函数不会受其他方法的影响，还能完全消除竞态条件。但也存在一些缺点，比如某些操作会变得更困难，像维护运行状态，并且更新大对象的状态成本更高。

2. 缓存的应用

缓存无处不在，从处理器的底层硬件缓存到高级应用程序都有它的身影。这里主要讨论软件缓存。 </