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。

<pre name="code" class="cpp">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。