原子鎖和普通鎖的區別

ponder776發表於2024-05-06

原子鎖和普通鎖(也稱為互斥鎖)在保護共享資源時有一些重要的區別:

1. **原子性:**
- **原子鎖:** 原子鎖利用底層硬體原子操作來實現對共享資源的原子訪問,確保在任何時刻只有一個執行緒能夠獲取鎖。這意味著原子鎖的加鎖和解鎖操作是不可分割的,不會被中斷或打斷。
- **普通鎖:** 普通鎖(互斥鎖)通常是基於作業系統提供的同步原語實現的,如互斥量(mutex)。它們可能需要在使用者空間和核心空間之間進行上下文切換,因此相對於原子鎖來說,普通鎖的加鎖和解鎖操作可能會更耗時。

2. **開銷:**
- **原子鎖:** 由於原子鎖通常使用硬體級別的原子操作,因此它們的開銷通常比普通鎖低。原子操作不涉及使用者空間和核心空間之間的切換,因此通常更加高效。
- **普通鎖:** 普通鎖可能需要作業系統的排程和同步機制來保證執行緒之間的互斥訪問,因此在加鎖和解鎖時可能會涉及較多的系統開銷,特別是在高併發情況下。

3. **適用場景:**
- **原子鎖:** 適用於對共享資源的訪問進行臨界區保護,並且對鎖的效能和開銷有較高要求的情況。原子鎖通常用於對小粒度的操作進行同步。
- **普通鎖:** 適用於更復雜的同步需求,如對資料結構進行保護或者需要支援執行緒的阻塞和喚醒操作的情況。普通鎖通常用於對大粒度的操作進行同步。

總的來說,原子鎖在效能上可能更高效,但適用場景相對受限,通常用於對小範圍的資料進行保護;而普通鎖則更加靈活,適用於各種同步需求,但在效能上可能會有一定的開銷。

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