g++-4.4(不在 C++11/14 中）通过 boost::shared_mutex 实现多读取器单编写器是否会影响

Does Multiple reader single writer implementation in g++-4.4(Not in C++11/14) via boost::shared_mutex impact performance?

本文关键字：读取 实现 mutex 单编写 影响 是否 shared C++11 不在 g++-4 boost      更新时间：2023-10-16

用法：在我们的生产中，我们有大约 100 个线程可以访问我们尝试实现的缓存。如果缺少缓存，则将从数据库中获取信息，并通过编写器线程更新缓存。

为了实现这一目标，我们计划实施multiple read and single writer我们无法更新 g++ 版本，因为我们使用的是g++-4.4

更新：每个工作线程都可以用于读取和写入。如果缺少缓存，则从数据库缓存信息。

问题陈述：我们需要实现缓存来增强性能。 为此，缓存读取更频繁，对缓存的写入操作要少得多。

我认为我们可以使用boost::shared_mutex boost::shared_lock、boost::upgrade_lock、boost::upgrade_to_unique_lock implementation

但我们了解到boost::shared_mutex存在性能问题：

  • 读取器写入器锁的性能比较
  • Lib boost devel

问题

  1. boost::shared_mutex是否会影响万一读取频繁时的性能？
  2. 在考虑编译器版本g++4.4时，我们可以采取哪些其他构造和设计方法？
  3. 有没有办法绕过如何设计它，这样reads are lock free？

此外，我们打算使用Map来保存缓存信息。

如果写入不存在，一种可能性可以2-level cache，首先有一个thread-local cache，然后是normal cache with mutex or reader/writer lock。

如果写入极为罕见，您也可以这样做。但是有一些无锁的方式来使线程本地缓存失效，例如每次写入都会更新原子 int，并在这些情况下清除线程本地缓存。

你需要分析它。

如果你因为没有一个可以实际测试东西的"足够相似"的环境而陷入困境，你可能会使用 pthreads 编写一个简单的包装器：pthread_rwlock_t

  • pthread_rwlock_rdlock
  • pthread_rwlock_wrlock
  • pthread_rwlock_unlock

当然，您可以将东西设计为无锁。最明显的解决方案是不共享状态。(如果您确实共享状态，则必须检查目标平台是否支持原子指令)。但是，在对您的应用程序域一无所知的情况下，我觉得非常安全，建议您不要无锁。例如，参见无锁算法真的比完全锁定算法的性能更好吗？

这完全取决于更新的频率、缓存的大小以及更新中的更改量。

  1. 假设您有一个相当大的缓存，每次更新都会进行大量更改。然后我会使用无锁的读取-复制-更新模式。

  2. 如果您的缓存数据非常小并且一次性读取(例如单个整数)，RCU 也是一个不错的选择。

    3. 具有

  3. 小更新的大缓存或具有 RCU 频繁更新的大缓存读写锁是一个不错的选择。

除了建议你分析它的其他答案外，如果你能以某种方式构建或预测请求的类型、顺序和大小，就会有很大的好处。

  • 如果在典型周期中请求特定类型的数据，则最好按数据类型拆分缓存。您将增加缓存命中/未命中比率，并且每个缓存的大小可以适应类型。您还将减少可能的争用。

  • 同样，在选择更新方法时，请求的大小也很重要。较小的数据片段可以存储更长时间，甚至可以汇集在一起，而较大的数据片段的请求频率可能较低。

  • 即使制定了仅涵盖最常见抓取模式的基本预测方案，您也可能已经大大提高了性能。尝试和训练例如 NN(神经网络)来提前猜测下一个请求绝对是值得的。

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