面试题：Go语言atomic包中常用的支持并发的数据结构有哪些及其基本作用

Question

请简要介绍Go语言atomic包内几个常用支持并发的数据结构，并说明它们在并发编程场景中能起到什么作用。

Answer 1

atomic包常用数据结构及作用

1. atomic.Value
   • 介绍：用于在多个goroutine间安全地读写任意类型的值。它能存储一个interface{}类型的值，并提供Store和Load方法来设置和获取这个值。
   • 作用：在并发场景下，可用于安全地更新和读取配置信息、缓存数据等。例如，一个应用程序的配置信息可能会在运行时被动态更新，使用atomic.Value可以确保在更新配置（调用Store方法）时，其他正在读取配置（调用Load方法）的goroutine不会读到不一致的数据。
2. atomic.Int32和atomic.Int64
   • 介绍：分别用于对32位和64位整数进行原子操作。提供了Add、CompareAndSwap、Load、Store等方法。
   • 作用：在并发编程中常用于计数器、信号量等场景。例如，在一个高并发的Web服务器中，可以使用atomic.Int32来统计当前活跃的请求数。通过Add方法增加请求数，Load方法获取当前请求数，CompareAndSwap方法可以实现基于条件的更新，确保操作的原子性，避免竞态条件。
3. atomic.Bool
   • 介绍：用于对布尔值进行原子操作，提供Load、Store、CompareAndSwap等方法。
   • 作用：常用于控制并发流程中的开关状态。比如，在一个分布式系统中，可能有多个节点同时尝试执行某项任务，但只允许一个节点执行，这时可以使用atomic.Bool来表示任务是否正在执行，通过CompareAndSwap方法尝试将其从false设置为true，若设置成功则表示该节点获得执行权，其他节点根据Load方法获取的值判断是否可以执行任务。