面试题：Go中原子操作在高并发场景下的常见应用场景有哪些

Question

请列举至少三个Go原子操作在高并发场景下的常见应用场景，并简要说明原子操作如何保证数据的一致性和安全性。

Answer 1

常见应用场景

1. 计数器：在高并发环境下，多个协程可能同时对计数器进行增减操作。如在网站流量统计场景中，每个请求到来时都可能增加计数器的值。使用原子操作能确保计数器的增减操作是原子性的，不会出现数据竞争导致的错误计数。
2. 状态标志：用于表示系统或对象的状态，例如在分布式系统中，一个节点需要确定某个任务是否已经完成。多个节点可能同时读取或修改这个状态标志，原子操作可以保证状态标志的读写操作的一致性，避免因并发修改导致状态混乱。
3. 资源分配：在资源池场景中，多个协程可能同时请求获取资源。使用原子操作来管理资源的分配与回收，能保证资源计数的准确性，防止资源的重复分配或过度分配。

保证数据一致性和安全性的原理

原子操作由底层硬件或操作系统提供支持，以CPU指令级别的原子性来执行。对于读操作，能保证读取到的数据是完整且未被其他并发操作修改中的数据；对于写操作，原子操作能确保写入的过程不会被打断，在写操作完成前，其他并发操作无法读取到未完成修改的数据。这样就避免了数据竞争问题，从而保证了数据在高并发场景下的一致性和安全性。