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Golang使用atomic操作减少锁竞争

P粉602998670

发布： 2025-09-17 09:00:01

原创

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在高并发场景下，atomic可替代Mutex以减少锁竞争。当仅需对基础类型执行递增、递减、CAS等操作时，atomic由CPU指令支持，性能更高，适用于计数器、状态标志、单例初始化等场景；对于非基本类型，可用atomic.Value实现无锁读写，适合读多写少的配置更新；但atomic不适用于涉及多个变量或事务性操作的复杂逻辑，仍需Mutex保障一致性，合理选择同步机制是关键。

golang使用atomic操作减少锁竞争

在高并发场景下，锁竞争会显著影响程序性能。Golang的

sync/atomic

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包提供了原子操作，可以在不使用互斥锁（

sync.Mutex

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）的情况下安全地对基本数据类型进行读写和修改，从而有效减少锁竞争，提升并发效率。

何时使用atomic替代Mutex

当只需要对整型、指针、布尔值等基础类型进行简单的递增、递减、比较并交换（CAS）等操作时，atomic是更轻量的选择。相比Mutex加锁解锁带来的开销，原子操作由底层CPU指令支持，执行更快且不会引发goroutine阻塞。

常见适用场景包括：

计数器（如请求总数、活跃连接数）
状态标志位切换（如服务是否启动、是否关闭）
单例初始化控制（配合
```
atomic.Value
```
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）

常用atomic操作示例

以递增计数器为例，使用

atomic.AddInt64

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可以避免使用Mutex：

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var counter int64

// 安全递增
atomic.AddInt64(&counter, 1)

// 安全读取
current := atomic.LoadInt64(&counter)

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对于更复杂的条件更新，可使用

CompareAndSwap

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（CAS）：

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for {
    old := atomic.LoadInt64(&counter)
    new = old + 1
    if atomic.CompareAndSwapInt64(&counter, old, new) {
        break
    }
    // 失败则重试，适用于高并发写场景
}

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atomic.Value实现无锁读写共享变量

对于非基本类型（如结构体指针），可以使用

atomic.Value

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实现线程安全的读写，常用于配置热更新：

var config atomic.Value

// 写入新配置
newCfg := &Config{Timeout: 30}
config.Store(newCfg)

// 并发读取（无锁）
currentCfg := config.Load().(*Config)
fmt.Println(currentCfg.Timeout)

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这种方式读操作完全无锁，适合读多写少的场景，性能远高于读写锁（