[发明专利]一种高并发场景下的多线程CAS操作管理方法及系统

说明书

本发明提出了一种高并发场景下的多线程CAS操作管理方法及系统，涉及软件研发技术领域。该方法包括：基于线程的CAS操作判断多个线程之间是否存在资源竞争；若存在，则构建全局的多线程槽位数组；将进行CAS操作的多个线程加入所述多线程槽位数组，并将每个线程的CAS操作记录到各自的槽位中；基于所述多线程槽位数组管理多个线程的CAS操作。本发明通过构建多线程槽位数组来统一组织管理存在竞争资源的、高并发的多个线程，在多线程槽位数组中为各个线程分配槽位，并通过各线程的槽位将线程的CAS操作记录到槽位的中，使得每个线程都有自己独立的空间，从而使得线程的CAS操作不会产生自旋等待的情况，节约了CPU资源，最终提高高并发的性能。

技术领域

本发明涉及软件研发技术领域，具体而言，涉及一种高并发场景下的多线程CAS操作管理方法及系统。

背景技术

目前，互联网行业针对自增自减等操作的非原子性的弊端推出了CAS(Compareand Swap，即比较并交换)的内存操作方案，例如JDK中Unsafe的CAS和Atomic系列等实现；但是，目前的解决方案中存在弊端，即CAS在高并发的情况下，会产生大量线程的CAS操作失败而导致线程自旋等待的现象，这极大的浪费了CPU的资源，性能也会随之下降，且不能保证内存数据的一致性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高并发场景下的多线程CAS操作管理方法及系统，其通过构建多线程槽位数组来统一组织管理存在竞争资源的、高并发的多个线程，在多线程槽位数组中为各个线程分配槽位，并通过各线程的槽位将线程的CAS操作记录到槽位的中，使得每个线程都有自己独立的空间，从而使得线程的CAS操作不会产生自旋等待的情况，节约了CPU资源，最终提高高并发的性能。

本发明的实施例是这样实现的：

第一方面，本申请实施例提供一种高并发场景下的多线程CAS操作管理方法，包括以下步骤：

基于线程的CAS操作判断多个线程之间是否存在资源竞争；

若存在，则构建全局的多线程槽位数组；

将进行CAS操作的多个线程加入所述多线程槽位数组，并将每个线程的CAS操作记录到各自的槽位中；

基于所述多线程槽位数组管理多个线程的CAS操作。

在本发明的一些实施例中，所述将进行CAS操作的多个线程加入所述多线程槽位数组的步骤具体包括：

通过HASH计算每个进行CAS操作的线程的槽位序列；

基于所述槽位序列，在所述多线程槽位数组中为每个进行CAS操作的线程分配槽位。

在本发明的一些实施例中，所述多线程槽位数组支持动态扩展容量。

在本发明的一些实施例中，所述基于所述多线程槽位数组管理多个线程的CAS操作的步骤具体包括：

若有增量线程与已加入所述多线程槽位数组的线程竞争同一个槽位，则按预设的扩容规则动态扩展所述多线程槽位数组的容量；

为所述增量线程分配槽位，并记录增量线程的增量CAS操作到自己的槽位中。

在本发明的一些实施例中，所述基于所述多线程槽位数组管理多个线程的CAS操作的步骤具体还包括：

读取所述多线程槽位数组中各线程槽位的CAS操作记录；

根据数据的一致性需求，将各线程槽位的CAS操作记录进行累计计算，并输出给预设的全局BASE变量中。

在本发明的一些实施例中，在所述基于所述多线程槽位数组管理多个线程的CAS操作的步骤之后，所述方法还包括：