在Go语言标准库中，sync/atomic包将底层硬件提供的原子级内存操作封装成了Go的函数。
Mutex由操作系统实现，而atomic包中的原子操作则由底层硬件直接提供支持。在CPU实现的指令集里，有一些指令直接封装进atomic包，这些指令在执行过程中是不允许中断的，因此原子操作可以在lock-free的情况下保证并发安全，并且它的性能也能做到随CPU个数的增多而线性扩展。
数据类型
int32
int64
uint32
uint64
uintptr
unsafe.Pointer
操作类型
增或减 AddXXX
*addr+=deltareturn*addr
比较并交换 CompareAndSwapXXX
if*addr==old{*addr=newreturntrue}returnfalse载入 LoadXXX
return*addr
存储 StoreXXX
*addr=val
交换 SwapXXX
old=*addr*addr=newreturnold
什么操作叫做原子操作？
一个或者多个操作在CPU执行过程中不被中断的特性，称为原子性(atomicity)。这些操作对外表现成一个不可分割的整体，他们要么都执行，要么都不执行，外界不会看到他们只执行到一半的状态。而在现实世界中，CPU不可能不中断的执行一系列操作，但如果我们在执行多个操作时，能让他们的中间状态对外不可见，那我们就可以宣城他们拥有了“不可分割”的原子性。
在Go中，一条普通的赋值语句其实不是一个原子操作。列如，在32位机器上写int64类型的变量就会有中间状态，因为他会被拆成两次写操作(MOV)——写低32位和写高32位。
用锁行不行？
原子操作由底层硬件支持，而锁则由操作系统的调度器实现。锁应当用来保护一段逻辑，对于一个变量更新的保护，原子操作通常会更有效率，并且更能利用计算机多核的优势，如果要更新的是一个复合对象，则应当使用atomic.Value封装好的实现。
值类型操作
如果一个线程刚写完低32位，还没来得及写高32位时，另一个线程读取了这个变量，那得到的就是一个毫无逻辑的中间变量，会导致程序出现诡异的bug。
//在被操作值被频繁变更的情况下,CAS操作并不那么容易成功//利用for循环以进行多次尝试varvalueint32funcaddValue1(deltaint32){for{//在进行读取value的操作的过程中,其他对此值的读写操作是可以被同时进行的//那么这个读操作很可能会读取到一个只被修改了一半的数据v:=valueifatomic.CompareAndSwapInt32(&value,v,v+delta){break}}}用Load函数防止只读取一半有效数据的发生
funcaddValue2(deltaint32){for{//使用载入v:=atomic.LoadInt32(&value)ifatomic.CompareAndSwapInt32(&value,v,v+delta){//在函数的结果值为true时,退出循环break}}struct类型操作
如果对一个结构体直接进行赋值，那出现问题的概率更高。线程刚写完一部分字段，读线程就读取了变量，那么只能读到一部分修改的值，破坏了变量的完整性，读到的值也是完全错误的。
面对这种多线程下变量的读写问题，1.4 版本的时候atomic.Value登场，它使得我们可以不依赖于不保证兼容性的unsafe.Pointer类型，同时又能将任意数据类型的读写操作封装成原子性操作（让中间状态对外不可见）。
//使用示例typeConfigstruct{AddrstringPortstring}func(cConfig)String()string{returnc.Addr+":"+c.Port}funcloadConfig()Config{//dosomethingreturnConfig{}}funcautomicValue(){varconfigatomic.Valuewg:=sync.WaitGroup{}gofunc(){for{time.Sleep(time.Millisecond)config.Store(loadConfig())}}()fori:=0;i<1000;i++{wg.Add(1)gofunc(){c:=config.Load().(Config)fmt.Println(c)wg.Done()}()}wg.Wait()}atomic.Value 设计与实现
atomic包中除了atomic.Value外，其余都是早期由汇编写成的，atomic.Value类型的底层实现也是建立在已有的atomic包的基础上。
goroutine抢占
Go中调度器是GMP模型，简单理解G就是goroutine；M可以类比内核线程，是执行G的地方；P是调度G以及为G的执行准备所需资源。一般情况下，P的数量CPU的可用核心数，也可由
runtime.GOMAXPROCS指定。调度规则：某个G不能一直占用M，在某个时刻的时候，runtime会判断当前M是否可以被抢占，即M上正在执行的G让出。P在合理的时刻将G调度到合理的M上执行，在runtime里面，每个P维护一个本地存放待执行G的队列localq，同时还存在一个全局的待执行G的队列globalq；调度就是P从localq或globalq中取出G到对应的M上执行，所谓抢占，runtime将G抢占移出运行状态，拷贝G的执行栈放入待执行队列中，可能是某个P的localq，也可能是globalq，等待下一次调度，因此当被抢占的G重回待执行队列时有可能此时的P与前一次运行的P并非同一个。
所谓禁止抢占，即当前执行G不允许被抢占调度，直到禁止抢占标记解除。Go runtime实现了G的禁止抢占与解除禁止抢占。
//atomic.Value源码typeValuestruct{vinterface{}//所以可以存储任何类型的数据}//空interface{}的内部表示格式，作用是将interface{}类型分解，得到其中两个字段typeifaceWordsstruct{typunsafe.Pointerdataunsafe.Pointer}//取数据就是正常走流程func(v*Value)Load()(xinterface{}){vp:=(*ifaceWords)(unsafe.Pointer(v))typ:=LoadPointer(&vp.typ)iftyp==nil||uintptr(typ)==^uintptr(0){//第一次还没写入returnnil}//构造新的interface{}返回出去data:=LoadPointer(&vp.data)xp:=(*ifaceWords)(unsafe.Pointer(&x))xp.typ=typxp.data=datareturn}//写数据（如何保证数据完整性）func(v*Value)Store(xinterface{}){ifx==nil{panic("sync/atomic:storeofnilvalueintoValue")}//绕过Go语言类型系统的检查，与任意的指针类型互相转换vp:=(*ifaceWords)(unsafe.Pointer(v))//旧值xp:=(*ifaceWords)(unsafe.Pointer(&x))//新值for{//配合CompareAndSwap达到乐观锁的功效typ:=LoadPointer(&vp.typ)iftyp==nil{//第一次写入runtime_procPin()//禁止抢占if!CompareAndSwapPointer(&vp.typ,nil,unsafe.Pointer(^uintptr(0))){runtime_procUnpin()//没有抢到锁，说明已经有别的线程抢先完成赋值，重新进入循环continue}//首次赋值StorePointer(&vp.data,xp.data)StorePointer(&vp.typ,xp.typ)runtime_procUnpin()//写入成功，解除占用状态return}ifuintptr(typ)==^uintptr(0){//第一次写入还未完成，继续等待continue}//两次需要写入相同类型iftyp!=xp.typ{panic("sync/atomic:storeofinconsistentlytypedvalueintoValue")}StorePointer(&vp.data,xp.data)return}}//禁止抢占，标记当前G在M上不会被抢占，并返回当前所在P的ID。funcruntime_procPin()//解除G的禁止抢占状态，之后G可被抢占。funcruntime_procUnpin()参考文章
Go语言中文网
Go 语言标准库中 atomic.Value的前世今生
你不知道的Go unsafe.Pointer uintptr原理和玩法
理解Go1.13中sync.Pool的设计与实现
Go Slice最大容量大小是怎么来的
Golang 的 协程调度机制 与 GOMAXPROCS 性能调优
Golang同步：原子操作使用
作者：Blinkbean