个人的一个理解是这样的:无锁系统是相对于多个线程来说的,当其中一个线程阻塞的时候,其他线程可以继续运行,相互不影响。无等待系统更像是针对一个线程来说的,该线程在运行过程中不会被任何运算所阻塞。有两种非阻塞线程同步算法,即无锁和无等待,这两种算法经常会产生混淆。
在无锁系统中,当任何特定的运算被阻塞的时候,所有CPU可以继续处理其他的运算。换种方式说,在无锁系统中,当给定线程被其他线程阻塞的时候,所有CPU可以不停的继续处理其他工作。无锁算法大大增加系统整体的吞吐量,因为它只偶尔会增加一定的交易延迟。大部分高端数据库系统是基于无锁算法而构造的,以满足不同级别。
相反,无等待算法保证了所有CPU在连续处理有效工作的时候,没有运算会被其他运算所阻塞。相比于无锁算法,无等待算法有更强的保证,并且不会以交易延迟为代价,来保证高吞吐量。当然,相比之下这种算法也更难实现,测试和debug。Linux kernel的无锁页面缓存就是无等待系统的一个典型案例。
在某些情况下,例如系统在处理一些并发交易并且有一些轻微的延迟请求,无锁系统是在开发难度和高并发请求的一个好的折中选择。网站的数据库服务器就是一个很好的无锁设计的例子。当任何请求交易被阻塞,同时总是有更多的交易在被处理,因此CPU永远不会空闲。难点就是要建立一个交易调度器,来维护一个比较好的平均延迟和一定的误差。
在某些场景下,系统拥有和cpu核心数量相似的并发交易,或者很准确的实时请求,开发者就需要花费更多的时间去构建无等待系统了。在这种案例中,例如:阻断单一交易是不行的,因为cpu没有其他交易可以操作,最小的吞吐量,或指定的交易需要在一个非概率化的时间段内完成。核反应控制软件就是一个无等待系统的绝好案例。
RethinkDB是一个无锁系统。在一台具备N个CPU核心的机器上,在大量正常负载的情况下,我们可以保证没有任何核心会处于空闲状态,只要有大约N×4的并发交易,则可以保证没有io管道容量被浪费。例如,一个8核心的系统,如果RethinkDB正在处理大概32个或更多的并发交易时,没有任何硬件会处于空闲。如果通常只有少于32笔的并发交易,那么有些核心也许是浪费了。(当然如果你仅仅有32笔并发数量的话,也不需要一个8核的机器)
相关推荐
非阻塞算法(Non-blocking Algorithm)
非阻塞算法(Non-blocking Algorithm)目录非阻塞算法Non-blocking Algorithm目录 非阻塞算法的设计动机Motivation 实现方式 引用文章与博客在并发编程中,无锁意味着任何线程的失败、挂起,不能引起其他线程失败、挂起。在一些操作中,无锁算法提供了一个传统阻塞算法之外的,非常有效的选择。无锁算法主要有两种实现目标:Lock-Free(无锁)和Wait-Fre
C++Muduo网络库:简介及使用
Muduo网络库:底层实质上为Linux的epoll + pthread线程池,且依赖boost库。 muduo的网络设计核心为一个线程一个事件循环,有一个main Reactor负载accept连接,然后把连接分发到某个sub Reactor(采用轮询的方式来选择sub Reactor),该连接的所用操作都在那个sub Reactor所处的线程中完成。多个连接可能被分派到多个线程中,以充分利用CPU,Reactor poll的大小是固定的,根据CPU的数目确定。如果有过多的耗费CPU I/O的计算任务,可
Java 并发锁体系全解:从 synchronized、Lock 到 AQS 底层原理与源码深度剖析
在 Java 并发编程体系中,锁是解决多线程共享资源竞争、保证线程安全的核心机制。从 JVM 内置的隐式锁,到 JUC 包提供的Lock显式锁,再到支撑整个并发工具集的底层基石 AbstractQueuedSynchronizer(AQS),构成了一套层层递进、设计精妙的锁实现体系。本文将从上层 API 到底层源码,完整拆解 Java 锁的核心原理,覆盖独占模式与共享模式、公平锁与非公平锁、条件队列与双队列联动、读写锁实现等核心知识点,结合 JDK 源码逐层剖析其设计思想与执行流程。
Muduo库介绍及使用
用户可以使用 connect() 和 disconnect() 控制连接,并通过 setConnectionCallback() 和 setMessageCallback() 设置回调函数,处理连接状态的变更和消息的接收。它提供一系列操作来读取和处理存储在缓冲区中的数据,支持网络字节序的转换和数据的基本处理,如读取、检索和删除操作。它的设计使得每个连接可以独立地处理其生命周期内的各种事件。由于所有连接都在一个事件循环中处理,处理时间较长的连接可能会影响到其他连接的响应时间,从而导致一些连接得不到及时响应。
逆变器并联--下垂控制引入虚拟阻抗
说明传统下垂控制的缺点、分析虚拟阻抗的原理和实现方法
告别底噪与失真:手把手教你调校WM8988音频Codec的输入输出增益链
本文详细介绍了如何调校WM8988音频Codec的输入输出增益链,解决底噪与失真问题。从模拟输入增益、数字转换增益到输出放大增益,提供了具体的寄存器配置和调试策略,帮助开发者优化音频信号处理链,提升音质表现。
Muduo 网络库 入门详解
Muduo 是一个现代化、高性能的 开源 C++ 网络库。主要目标:帮助开发者快速构建高性能的网络服务器。设计理念:基于事件驱动(Reactor 模式),充分利用 C++11 的特性(如智能指针、多线程)。应用场景:高并发场景,如聊天服务器、Web 服务、RPC 系统、实时通信等。高性能:采用多线程和 epoll 技术优化 I/O 性能。易用性:屏蔽底层细节,提供简单直观的 API。模块化:核心模块职责清晰,方便扩展和维护。
Paypal开发者中心获取“ClientId”和“ClientSecret”参数
正式环境设置 1、登录到 paypal开发者中心 网址:https://developer.paypal.com/developer/ 点击右上角登录按钮登录 2、左侧栏 - 我的应用程序和凭证 - 点击“创建新应用” 新注册的paypal账号,需要进行邮箱验证,验证通过后,需要等待一段时间(或重新登录),才会出现相关设置项位置 验证邮箱通过后,点击创建新应用 3、按提示填写,保存创建应用 4、点击刚创建的应用进入应用详情页 5、应用详情页获得网站开发人员所需要的“ClientId”和“Client
lock-free vs wait-free
文章目录为什么需要lock-free从底层去看lock-freeatomic指令的层级atomic操作wait-free 为什么需要lock-free 什么是lock-free?lock-free通常用于结构体中,此结构体经常被多个线程访问,假如处于blocking中,一个线程访问这个结构体那么其他的线程访问结构体都会被blocking住(ie mutex),假如正在访问这个结构体的线程(已经获得锁)因为某一些原因crash了,那么其他待访问这个结构的线程就被永远block住…这个时候我们就需要lock-f
普通开普勒式望远镜光学设计1-初始结构设计选型与物镜像差校正
普通开普勒式望远镜光学设计1: 完成了望远镜的总体结构设计,确定其物镜与目镜的初始结构选型,使用Zemax软件完成望远镜的双胶合物镜的像差校正。
具身智能的边缘计算核心构成方案
摘要: 具身智能(Embodied Intelligence)依赖物理实体与环境交互,而边缘计算(Edge Computing)通过本地化数据处理降低延迟、提升实时性。两者结合的核心方案包含五层架构:传感器层采集环境数据,边缘处理单元执行本地计算,通信模块实现低延迟传输,决策引擎运行轻量AI模型,执行器接口转化动作为物理操作。该方案以“边缘优先”为原则,满足毫秒级响应(如延迟<50ms),同时优化能效(功耗降低30%)和隐私保护。适用于机器人、自动驾驶等场景,通过分层闭环设计确保在资源受限环境中的可靠
Lock-free vs. wait-free concurrency
There are two types of non-blocking thread synchronization algorithms - lock-free, and wait-free. https://rethinkdb.com/blog/lock-free-vs-wait-free-concurrency https://en.wikipedia.org/wiki/Non-blo...
【2022网易雷火】游戏研发笔试-AC代码及题目分享
3个小时,4道题目,雷火的题目不在于难,更在于对细节的把控和写大模拟的耐心,花了一个半小时,AC了3.85,直接交卷退了。第一题AC,第二题AC,第三题85%,第四题AC。下面分享一下大致的题意和对应的代码,就不多说了,最近很累(代码可能会有贴错的情况,如有望指正,感谢~)。 T1-小Y抽奖 题意 n行m列个奖励格子,每次抽奖消耗一个道具。每个格子奖励的数量有限且各不相司。每个格子被抽到一次,剩余的奖励数量-1。剩余的奖励数量为0时,则不会再抽到该格子。小Y抽了好多次,但一直没有抽到最想要的..
Blocking vs Starvation-Free vs Obstruction-Free vs Lock-Free vs Wait-Free...
Blocking vs Starvation-Free vs Obstruction-Free vs Lock-Free vs Wait-Free vs Wait-Free Bounded vs Wait-Free Population Oblivious Blocking: Starvation-Free: Obstruction-Free: Lock-Fre...
由JavaScript版迷宫游戏引出Java版迷宫地图生成器
Java案例:迷宫地图生成器 一、引入问题 本期18软件1班网页脚本实训项目是完成一个JavaScript版迷宫游戏。 迷宫地图是如何生成的呢?很简单,将一个正方形区域等分为若干行与若干列,比如25行25列,这样就有625个单元格,用一个二维数组map[25][25]就可以保存625个单元格信息,map[i][j] = 1表示该单元格要绘制砖,而map[i][j] = 0表示该单元格不绘制砖。 ...
[QMT量化交易小白入门]-四、如何筛选优质可转债,并进行下单操作
通过上述步骤,成功地使用Python代码完成了可转债的筛选、数据处理和下单操作。当然,这只是一个基础的示例,实际投资中还需要考虑更多因素,如市场环境、资金管理、风险控制等。希望本文能为各位投资者提供一些有价值的参考,助力大家在投资道路上走得更远。
什么是 Wait-Free ?
本文介绍了并发编程中的Wait-Free(无等待)概念,这是最强的活性保证,确保每个线程都能在有限步骤内完成操作,不受其他线程影响。与Lock-Free(至少一个线程能进展)和Blocking(可能永久阻塞)相比,Wait-Free提供了最高级别的可靠性。文章通过计数器示例对比三种实现方式,并指出Wait-Free算法的设计核心是避免重试和确保操作一次性生效。C++标准不强制要求原子操作是Wait-Free,但简单类型在硬件支持下可视为Wait-Free。真正的Wait-Free算法复杂,主要用于高可靠系统
C# WinForm 基于DirectShow.dll编写的程序,可边预览边保存视频,音频和图片
基于微软的DirectShow.dll的二次开发1.自动识别连接的摄像头跟麦克风且可以对其进行选择(默认选中第一个)2.可录制wmv和avi两种格式的视频并且都带有音频,avi可以录制的分辨率和帧数进行选择,wmv默认进行了淸晰度优化如不喜欢可去除代码中有相关提示3.可在预览点开之后进行拍照,也可边录制视频边拍照4.添加了视频和音频的压缩功能(酌情使用)这次二次开发发现C#对DirectShow的相关信息太少,这次做完也不敢藏私共享出来,还望大家指正
linux 命令 巧记,linux编程的108种奇淫巧计-7(Lock-free实验)
从该博客开始,会有一些小系列预计有4-5篇博文来介绍,锁的应用和实践,我们常常听到spin lock,wait-free,lock-free,这到底是怎么回事,我们能不能自己实现一个spin lock,原理是什么?这个小系列就讨论这个内容。首先我们来看两个基本操作compare_and_swap和fetch_and_add,基本上lock-free的操作都会依赖这两个基本的原子操作。特别是comp...
汉书HE8,好用的汇编代码编写工具
汉书HE8,好用的汇编代码编写工具早期编写汇编代码所用功能强大
android 蓝牙通讯demo
android 下蓝牙通讯demo,实现了发现蓝牙,使能蓝牙,通过蓝牙发送消息。
透过 Linux 内核看无锁编程
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
VC中sqlite的使用
在VC中对sqlite的使用,实现数据库大批数据的快速插入,读取数据库中的数据在ListCtrl中显示
有锁队列VS无锁队列
标题:无锁队列 vs 有锁队列:性能与并发的对比介绍简要介绍无锁队列和有锁队列的概念和作用。引入话题,说明为什么无锁队列和有锁队列在并发编程中具有重要意义。无锁队列(Lock-Free Queue)介绍无锁队列的工作原理和特点。讨论无锁队列的优势,如高性能、低延迟和适用于高并发场景。举例说明无锁队列的应用场景,如高频率交易系统、实时数据处理等。有锁队列(Lock-Based Queue)介绍有锁队列的工作原理和特点。
C++无锁队列的实现
定义:一个队列,其 push 和 pop 操作不使用操作系统的锁(如Mutex)。核心优势高吞吐量:在特定场景下(尤其是SPSC和MPSC),它可以显著优于有锁队列。避免阻塞:线程不会因为争抢锁而被挂起。这在实时系统或延迟敏感的应用中至关重要。健壮性:避免了死锁和优先级反转问题。
cache2k架构设计:轻量级高性能缓存库的实现原理
cache2k是一个轻量级、高性能的Java缓存库,专为现代Java应用程序设计。作为一款开源的高性能缓存解决方案,cache2k在微秒级别的访问延迟和极低的内存开销方面表现出色。本文将深入探讨cache2k的架构设计原理,帮助开发者理解其高性能背后的技术实现。 ## 🚀 为什么选择cache2k? 在当今高并发、低延迟的应用场景中,缓存已经成为提升系统性能的关键组件。cache2k以其独特
从CPython源码看起:如何用3小时构建自己的无锁Python运行时?(附GIL bypass面试突击清单)
3小时掌握无锁Python运行时构建方法!基于CPython源码剖析GIL绕过技术,详解多线程/协程/Actor等无锁GIL环境下的并发模型面试题汇总,适用于高性能服务与高频面试场景。原理清晰、代码可运行、避坑指南全,值得收藏。
C++标准线程库-全面讲解
本文全面介绍C++11到C++20的多线程编程特性,涵盖八大核心模块:线程管理(std::thread)、互斥锁(std::mutex家族)、线程同步(std::condition_variable)、异步编程(std::future)、原子操作(std::atomic)以及C++20新增特性(std::jthread、信号量、屏障)。重点解析了线程创建与管理、互斥锁类型选择、RAII锁包装器使用、条件变量等待/通知机制、异步任务处理等关键技术,并对比了不同锁的特性差异。
Java并发学习(二十)-ConcurrentLinkedQueue分析
ConcurrentLinkedQueue
C++信号量实现:从原理到高性能并发编程实战
信号量是并发编程中用于控制多线程访问共享资源的核心同步原语,其本质是一个计数器,通过P/V操作(Wait/Signal)管理资源许可。在C++中,信号量虽迟至C++20才纳入标准库,但其底层实现原理——基于互斥锁和条件变量的组合——是理解线程同步、条件变量使用及资源管理的关键。这种实现方式不仅确保了线程安全,还通过RAII机制避免了资源泄漏,体现了C++“提供基础构件而非易错抽象”的设计哲学。在**高性能并发编程**和**线程同步**场景下,如连接池、任务队列、生产者-消费者模型中,信号量能有效控制并发度,
1242



被折叠的 条评论
为什么被折叠?



