Preshing 的博客是进修并发编程的不行多得的资料，讲授较量具体。身边的许多伴侣从中受益良多。

我们在和作者相同后，得到了授权，着手翻译了他的博客，劳务派遣管理系统，登载在这里，以飨伴侣诸君。

和一般的翻译差异，我们加上了独家的注释。注释要么是更正错误，要么是帮助领略，要么是增补扩展；相信对各人会大有裨益。

正文翻译：@Diting0x

审校 && 注释：@睡眼惺忪的小叶先森

原文地点: Preshing

原文

锁(也叫互斥量)在很长一段时间都被误解了。1986年，在Usenet的有关于多线程的接头会中，Matthew Dillon说过：大大都人都对锁有个误解，认为锁是慢的。25年后，这种误解好像在某一时间段又溘然呈现了。

在某些平台上可能当锁被高度竞争时，锁确实慢。别的，当你在开拓一个多线程措施时，由于锁的引入，给机能带来庞大的瓶颈是很常见的。但这并不料味着所有的锁都是迟钝的。我会在这篇文章中表明，有的时候，利用锁的计策反而能带来很是好的机能。

各人对锁的误解大概源自于某个最容易忽视的原因：不是所有的措施员城市意识到轻量级锁和内核锁的区别。我会在下一篇文章中对轻量级锁做专门先容:老是利用轻量级锁。在这篇文章中，假设你在Windows平台下做C/C++开拓，你需要的正是一个Critical Section工具。

有时候，锁是慢的这个结论是由benchmark支撑的。譬喻，这篇文章在高负载状态下来测试锁的机能：每个线程必需持有锁来完成任何一项任务（高竞争），而且锁都是在极短的时距离断下被持有（高频率）。这种方法好像很完美，但在实际应用中，却要制止这种利用锁的方法注1。基于这种思量，我设计了一种benchmark，同时包括对锁利用的最坏环境和最好环境。

由于一些其它的思量，各人大概不肯意用锁了。存在一系列的技能被称为无锁编程(可能不含锁编程注2）。无锁编程是极具挑战性的，但其自己可以在很多实际应用场景下带来高度的机能回报。据我所知，有些措施员会耗费很多天甚至几周的时间来设计某种无锁算法，昆山软件开发，之后再做一系列测试，但在几个月后才发明埋没的bug. 风险与回报并存对付相当一部门措施员都是有诱惑力的，这虽然也包罗我，在今后的几篇文章中会提到这些。有了无锁编程的诱惑，各人开始以为锁利用起来很枯燥，迟钝而且很是糟糕。

但也不能把锁贬的一文不值。在现实软件中，当各工钱了掩护内存分派器的时候，锁就是一个让人敬仰的对象。Doug Lea的分派器是在游戏开拓中很是著名的内存分派器注3，但其只支持单线程，这时候我们就必需利用锁机制来举办掩护。在游戏运行时，常常会遇到多个线程抢占一个内存分派器，每秒钟抢占次数可到达15000次阁下。在加载进程中，每秒钟会到达100000次甚至更多。固然这并不是个大问题。但你却可以看到，锁能很是精彩的来处理惩罚这些负载。

锁竞争benchmark

在这次测试中，我们建设一个线程来生成随机数，回收传统的Mersenne Twister生成器来实现。此线程时而获取锁，时而释放锁。获取与释放锁的隔断时间是随机的，但它都很靠近我们提前决定出的平均值。举个例子，假设我们要每秒钟获取锁15000次，让持有锁的时间保持在总时间的50%. 下图是部门的timeline。赤色说明锁正在被持有，灰色说明锁被释放。

昆山软件开拓 的去研究这个问题" class="aligncenter size-full wp-image-28832" title="mutex1" src="/uploads/allimg/c180522/152E32T2BE0-1R15.jpg" />

这是个泊松漫衍进程。假如我们知道生成单个随机数的平均时间–在2.66GHz的四核Xeon处理惩罚器上需要6.349ns–那么我们用事情单位(work units）而不是秒来权衡时间。可以用我之前的文章中先容的要领,How to Generate Random Timings for a Poisson Process,算出获取与释放锁的时距离断有几多个事情单位。下面代码是C++的实现。我省略了一些细节，喜欢的话，可以在 这里 下载完整的源码

QueryPerformanceCounter(&start);
for (;;)
{
    // Do some work without holding the lock
    workunits = (int) (random.poissonInterval(averageUnlockedCount) + 0.5f);
    for (int i = 1; i < workunits; i++)
        random.integer();       // Do one work unit
    workDone += workunits;

    QueryPerformanceCounter(&end);
    elapsedTime = (end.QuadPart - start.QuadPart) * ooFreq;
    if (elapsedTime >= timeLimit)
        break;

    // Do some work while holding the lock
    EnterCriticalSection(&criticalSection);
    workunits = (int) (random.poissonInterval(averageLockedCount) + 0.5f);
    for (int i = 1; i < workunits; i++)
        random.integer();       // Do one work unit
    workDone += workunits;
    LeaveCriticalSection(&criticalSection);

    QueryPerformanceCounter(&end);
    elapsedTime = (end.QuadPart - start.QuadPart) * ooFreq;
    if (elapsedTime >= timeLimit)
        break;
}