多线程安全无锁消息队列

技术介绍：

cas 原子操作：是有cpu提供的原子操作。

MyDeque
{
  Node *head;
  Node *tail;
  void enQueue(T value);
  T deQueue();
}
 
  
 
  
 
  
 入队操作 
  
 
  
 
  
void enQueue(T value)
{
     node * q=getNewNode();
     q->next=null;
     q->value=T;
     // 通过原子操作把q加入到队列 
     while(1)
     {
             node *tem=tail;
             while(tem->next!=null) //防止其他线程已经把元素加入队列，但是没有更新tail 
                 tem=tem->next;
             if( CAS(&tail->next,null,q))
                 break;
     }
     //通过援助操作，更新tail 
     CAS(&tail,tail,tail->next);
     
}
 
  
 出对操作 
  
 
  

 
  
 
  
T deQueue()
{
  while(1)
  {
          node *q=head;
          if(q->next==null)//没有元素，带头结点的队列 
            return null;
            
          if(CAS( &head ,q,head->next)) 更新head 
            break;
  }
  T temValue=q->value;
  recycle(q); //回收空间 
  return temValue;
 
  
}
以上是队列出对入队操作， 
  
 
  
Pseudocode from article of the above name in PODC96 (with two typos corrected), by Maged M. Michael and Michael L. Scott
 
  

 
  
关于该算法的一些优化
 
  
1.该算法的入队时候需要重新分配空间，分配空间这个开销是很大的，实际上可以不用每次入队都分配工具，可以是实现个多线程安全的freeList，用来存放可用的空间结点，每次入队了，从freeList得到一个空间，加入队列。出队时，可是把该空间加入到freeList，这样可以节省空间分配和回收的开销，同时也可以避免ABA问题。这个方法可以参考lmax disruptor.
 
  
2.关于伪共享的问题，需要cache line填充。在head，tail之间可以填充64字节的无关数据。