一个无锁编程的问题

[alexapollo]

在写程序的时候，见到一个蛮巧妙的思路（一写者，多读者）：
维持两块内存，A1、A2，代表同一个对象
假如一开始读A1，那么就写A2，写完以后置一个标志位，让读写者倒换，也即之后的读者就读A2了，而写者写A1。

有人见过类似的思路吗？它是否有一个名字？
我想了很久，只觉得它很类似read-copy-update，但RCU在用户态用起来好像有点麻烦。不知道有没有更方便的实现？

[xylophone21]

可以看一下Linux内核里的ringbuf

http://www.cs.fsu.edu/~baker/devices/lxr/http/source/linux/kernel/kfifo.c

[WKPlus]

见过很多这类应用，双buffer切换呀，应用场景是这样的：
1.多线程服务端程序，使用本地文件作为词表，有一个线程专门来检查文件是否更新，检测到更新之后，需要把新文件load到内存中的
2.每次前端有请求过来的时候，使用内存中的词表做查询，对内存中的词表只要求完整性（即不能使用更新了一半的词表），但是及时性要求不是那么高

所以做法就如题主所说，开了两个buffer，在读buffer 0的时候就写buffer 1，写完之后更新读buffer的标识（原子操作）即可。

这里其实有一个race condition：
如果有线程在读buffer 0，然后buffer 1写完成了，标识读buffer为1，又检测到更新开始写buffer 0，如果原来读buffer 0的线程还没有结束，就可能出现数据不完整的情况。

但在实际上，是不会发生的，因为每次更新完文件之后，至少要等待5min才会去检测文件是否更新，而我们服务最长的请求处理时间不会有5min这么长，所以上面的race condition就不会发生，因此也就可以无锁了。

[semicircle21]

@alexapollo 是的, 应用这个思路要有一些前提的, 我又想了一下, 对标志位加锁也不能保证不读到脏数据. 关键是改标志位的时候, 要有前提条件或机制保证此时没有正在读的线程.
我感觉, 一般无锁/同步问题都是具体问题具体分析的, 有一些常用的 Pattern, 但能直接用上的很少. 因为涉及到的细节很多, 比如时间短的操作, 在kernel 里可以关中断自旋锁来保证同步, 但在多处理器场景又不行了, 然后还要保证访问的内存是已经在 cache 里的, 否则怎么也不会是"时间短的"...
所以, 针对一般情况, 如果仅仅是追求数据吞吐量, Share information by queue, 比 memory 靠谱多了.

[glogo]

那标志位的读写不需要同步吗

[nelson]

@alexapollo 其实就是i = (i + 1) % 2
不过这种方法确实会像LSSS+说的，读A的过程中连续写了两次数据（B、A），会导致读到脏数据

[pslydhh]

用户态 RCU 哪里有资料介绍吗