11、原子快照：并发编程中的高效数据捕捉

原子快照：并发编程中的高效数据捕捉

在并发编程的世界里，原子操作是确保数据一致性和线程安全的关键。我们已经了解了如何原子地读写单个寄存器的值，但如果需要原子地读取多个寄存器的值，该怎么办呢？这就引出了原子快照（Atomic Snapshots）的概念。

1. 原子快照概述

原子快照是一种能够构建原子寄存器数组瞬时视图的操作。我们的目标是构建一个无等待（wait-free）的快照，即一个线程可以在不延迟其他线程的情况下对内存进行瞬时快照。原子快照在备份或检查点等场景中非常有用。

原子快照的接口 Snapshot<T> 定义如下：

public interface Snapshot<T> {
    public void update(T v);
    public T[] scan();
}

• update(T v) ：将值 v 写入调用线程在数组中的寄存器。
• scan() ：返回该数组的原子快照。

2. 无阻塞快照（Obstruction-Free Snapshot）

我们从 SimpleSnapshot 类开始，其中 update() 方法是无等待的，但 scan() 方法是无阻塞的。