一、C無鎖(lockfree)數據結構與有鎖數據結構相比

在現代多核 CPU 中，提升性能的重點的不在于有鎖還是無鎖，而是盡可能減少核間通訊。

要減少核間通訊，就要減少寫競爭，要減少寫競爭，最直接的途徑就是細化鎖粒度，這不是一件容易的事，無鎖數據結構也不是一件容易的事，好的無鎖數據結構實現一般會同時細化鎖粒度。比如并發隊列需要幾個鎖？再細分一下 spsc, spmc, mpsc, mpmc，又各自需要哪些鎖？

實際上，很多所謂的 LockFree 數據結構的實現，只是使用 user spin lock + yield 代替 mutex，這種鎖實際上不 scale，并且不 fair，要極力避免干這種事。

LockFree 實際上仍然有鎖，只是把它移到了用戶代碼，理想條件下，競爭應該非常罕見，鎖的作用就是在這種非常罕見的情況下，保證并發程序正確地按照預期順序執行。如果競爭率很高，那不管是有鎖還是無鎖，性能損失都是非常大的。

例如在 RocksDB 中，并發寫 MemTable 時就使用了非常激進的 spin，導致并發寫較高時大量 CPU 都浪費在 spin 上了，ToplingDB 反其道而行，把這一塊改成了發生競爭時優先 wait(使用 futex)，把 cpu 讓出來，起到很好的效果，避免了 CPU 的浪費。

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二、無鎖數據結構的好處

主要原因： 將并發最大化。

使用基于鎖的容器， 會讓線程阻塞或等待； 互斥鎖削弱了結構的并發性。 在無鎖數據結構中， 某些線程可以逐步執行。 在無等待數據結構中， 無論其他線程當時在做什么， 每一個線程都可以轉發進度。

健壯性：

如果線程在持有鎖的同時死亡，那么該數據結構將永遠被破壞。但是，如果線程在對無鎖數據結構的操作中途中途死亡，則除了該線程的數據外，什么都不會丟失。其他線程可以正常進行。

死鎖活鎖問題：

死鎖問題不會困擾無鎖數據結構; 無等待的代碼不會被活鎖所困擾,因其操作執行步驟是有上限的。