Atomik operatsiyalar nima, ularning turlari qanday va ularni qachon va qanday yaxshiroq ishlatish mumkin?

Atomar operatsiyalar — bu xotira ustida bajariladigan operatsiyalar bo‘lib, ularning bajarilishi yoki to‘liq yakunlanadi, yoki umuman boshlanmaydi, va ular boshqa raqobatlashayotgan operatsiyalar tomonidan to‘xtatilmaydi. Ular bo‘linmas va apparat darajasida ip xavfsizdir.

Go tilida sync/atomic paketi atomar operatsiyalarni bajarish uchun funksiyalar to‘plamini taqdim etadi:

Funksiya	Tavsifi
AddInt32	int32 ga atomar qo‘shish
AddInt64	int64 ga atomar qo‘shish
AddUint32	uint32 ga atomar qo‘shish
AddUint64	uint64 ga atomar qo‘shish
AddUintptr	uintptr ga atomar qo‘shish
CompareAndSwapInt32	int32 uchun atomar solishtirish va almashtirish (CAS)
CompareAndSwapInt64	int64 uchun atomar solishtirish va almashtirish (CAS)
CompareAndSwapUint32	uint32 uchun atomar solishtirish va almashtirish (CAS)
CompareAndSwapUint64	uint64 uchun atomar solishtirish va almashtirish (CAS)
CompareAndSwapUintptr	uintptr uchun atomar solishtirish va almashtirish (CAS)
CompareAndSwapPointer	unsafe.Pointer uchun atomar solishtirish va almashtirish (CAS)
LoadInt32	int32 qiymatini atomar yuklash
LoadInt64	int64 qiymatini atomar yuklash
LoadUint32	uint32 qiymatini atomar yuklash
LoadUint64	uint64 qiymatini atomar yuklash
LoadUintptr	uintptr qiymatini atomar yuklash
LoadPointer	unsafe.Pointer qiymatini atomar yuklash
StoreInt32	int32 qiymatini atomar saqlash
StoreInt64	int64 qiymatini atomar saqlash
StoreUint32	uint32 qiymatini atomar saqlash
StoreUint64	uint64 qiymatini atomar saqlash
StoreUintptr	uintptr qiymatini atomar saqlash
StorePointer	unsafe.Pointer qiymatini atomar saqlash
SwapInt32	int32 qiymatini atomar almashtirish
SwapInt64	int64 qiymatini atomar almashtirish
SwapUint32	uint32 qiymatini atomar almashtirish
SwapUint64	uint64 qiymatini atomar almashtirish
SwapUintptr	uintptr qiymatini atomar almashtirish
SwapPointer	unsafe.Pointer qiymatini atomar almashtirish

Atomar operatsiyalarni ishlatish eng yaxshi holatda, umumiy o‘zgaruvchilarga, odatda hisoblagichlar yoki flaglar uchun, mueytseksiz, past darajadagi sinxronizatsiya talab qilinadigan hollarda tavsiya etiladi. Ular minimal qo‘shimcha xarajatlar va mueytseksiz holatlarda yaxshiroq ishlashni ta’minlaydi.

Atomar hisoblagich misoli:

package main

import (
	"fmt"
	"sync"
	"sync/atomic"
)

func main() {
	var counter int64
	var wg sync.WaitGroup

	for i := 0; i < 100; i++ {
		wg.Add(1)
		go func() {
			// Atomar tarzda hisoblagichni oshiramiz
			atomic.AddInt64(&counter, 1)
			wg.Done()
		}()
	}

	wg.Wait()
	// Atomar tarzda hisoblagich qiymatini yuklaymiz
	fmt.Println("Final Counter:", atomic.LoadInt64(&counter))
}

CompareAndSwap dan foydalanish misoli:

package main

import (
	"fmt"
	"sync/atomic"
)

func main() {
	var value int32 = 10

	// Agar hozirgi qiymat 10 bo‘lsa, uni 20 ga almashtirishga urinish
	swapped := atomic.CompareAndSwapInt32(&value, 10, 20)
	fmt.Println("Swapped:", swapped) // Swapped: true
	fmt.Println("Value:", value)   // Value: 20

	// Agar hozirgi qiymat 10 bo‘lsa, uni 30 ga almashtirishga urinish
	swapped = atomic.CompareAndSwapInt32(&value, 10, 30)
	fmt.Println("Swapped:", swapped) // Swapped: false
	fmt.Println("Value:", value)   // Value: 20
}

Muhim: atomar operatsiyalar faqat primitiv turlar bilan ishlaydi (butun sonlar, ko‘rsatkichlar). Murakkabroq ma’lumot tuzilmalariga kirishni sinxronlashtirish yoki blokirovka qiluvchi operatsiyalar uchun hali ham mueytsekslar yoki boshqa sinxronizatsiya mexanizmlari talab etiladi. Haddan tashqari yoki noto‘g‘ri atomar operatsiyalarni ishlatish qiyin aniqlanadigan xatoliklar yoki ishlashning pasayishiga olib kelishi mumkin.