Lock Free Stack

ZT:http://www.cnblogs.com/overred/archive/2009/09/30/Lock-Free-Stack.html

多線程下，無鎖編程是種境界！
其實Lock-Free或Lock-Low不單單是一種技術，而是一種思想。
如前篇《High Performance Cacher》，裏面使用“僞裝雙鏈表”，使鎖儘量減少，從而提高性能。

本文將使用CAS的原子訪問方式實現一個Lock-Free Stack。
何爲CAS?通俗點就是先比較後交換,Interlocked.CompareExchange函數。
何爲原子訪問？當一個線程訪問一個資源的同時，保證其他線程不會在同一時刻訪問同一資源，如Interlocked系列函數。
.Net下BCL中的Interlocked系列函數是如何保證這一行爲的呢？
泛泛而談，實現層還是調用硬件支持，最後到CPU層面的總線鎖(具體可以參考Rotor實現,有空我單獨開篇講解)。
Lock Free Stack代碼：

 

public class LockFreeStack<T> : IEnumerable<T> { #region Fields private Node _nodeList; #endregion #region Methods public T Pop() { try { Node n; do { n = _nodeList; if (n == null) throw new ArgumentNullException("stack empty!"); } while (Interlocked.CompareExchange(ref _nodeList, n.Next, n) != n); return n.Value; } finally { Interlocked.Decrement(ref _count); } } public void Push(T value) { try { Node n = new Node(); n.Value = value; Node o; do { o = _nodeList; n.Next = o; } while (Interlocked.CompareExchange(ref _nodeList, n, o) != o); } finally { Interlocked.Increment(ref _count); } } public IEnumerator<T> GetEnumerator() { while (_nodeList != null) { yield return _nodeList.Value; _nodeList = _nodeList.Next; } } IEnumerator IEnumerable.GetEnumerator() { Interlocked.Exchange(ref _count, 0); return ((IEnumerable<T>)this).GetEnumerator(); } #endregion #region Attribute private long _count; public long Count { get { return Interlocked.Read(ref _count); } set { _count = value; } } #endregion private class Node { internal T Value; internal Node Next; } }