10大高性能开发宝石，我要消灭一半程序员( 二 ) _高性能开发

有没有一些轻量级的方案来实现多线程安全的访问数据呢?这个时候，你需要：
无锁编程技术
多线程并发编程中，遇到公共数据时就需要进行线程同步。而这里的同步又可以分为阻塞型同步和非阻塞型同步。
阻塞型同步好理解，我们常用的互斥体、信号、条件变量等这些操作系统提供的机制都属于阻塞型同步，其本质都是要加“锁” 。

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与之对应的非阻塞型同步就是在无锁的情况下实现同步，目前有三类技术方案：

Wait-free
Lock-free
Obstruction-free

三类技术方案都是通过一定的算法和技术手段来实现不用阻塞等待而实现同步，这其中又以Lock-free最为应用广泛。
Lock-free能够广泛应用得益于目前主流的CPU都提供了原子级别的read-modify-write原语，这就是著名的CAS(Compare-And-Swap)操作。在Intel x86系列处理器上，就是cmpxchg系列指令。
// 通过CAS操作实现Lock-free do {... } while(!CAS(ptr，old_data，new_data )) 我们常常见到的无锁队列、无锁链表、无锁HashMap等数据结构，其无锁的核心大都来源于此。在日常开发中，恰当的运用无锁化编程技术，可以有效地降低多线程阻塞和切换带来的额外开销，提升性能。
服务器上线了一段时间，发现服务经常崩溃异常，排查发现是工作线程代码bug，一崩溃整个服务都不可用了。于是你决定把工作线程和主线程拆开到不同的进程中，工作线程崩溃不能影响整体的服务。这个时候出现了多进程，你需要：
进程间通信技术
提起进程间通信，你能想到的是什么?

管道
命名管道
socket
消息队列
信号
信号量
共享内存

以上各种进程间通信的方式详细介绍和比较，推荐一篇文章一文掌握进程间通信，这里不再赘述。
对于本地进程间需要高频次的大量数据交互，首推共享内存这种方案。
现代操作系统普遍采用了基于虚拟内存的管理方案，在这种内存管理方式之下，各个进程之间进行了强制隔离。程序代码中使用的内存地址均是一个虚拟地址，由操作系统的内存管理算法提前分配映射到对应的物理内存页面，CPU在执行代码指令时，对访问到的内存地址再进行实时的转换翻译。

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从上图可以看出，不同进程之中，虽然是同一个内存地址，最终在操作系统和CPU的配合下，实际存储数据的内存页面却是不同的。
而共享内存这种进程间通信方案的核心在于：如果让同一个物理内存页面映射到两个进程地址空间中，双方不是就可以直接读写，而无需拷贝了吗?

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当然，共享内存只是最终的数据传输载体，双方要实现通信还得借助信号、信号量等其他通知机制。
用上了高性能的共享内存通信机制，多个服务进程之间就可以愉快的工作了，即便有工作进程出现Crash，整个服务也不至于瘫痪。
不久，老板增加需求了，不再满足于只能提供静态网页浏览了，需要能够实现动态交互。这一次老板还算良心，给你加了一台硬件服务器。
于是你用JAVA/php/Python等语言搞了一套web开发框架，单独起了一个服务，用来提供动态网页支持，和原来等静态内容服务器配合工作。
这个时候你发现，静态服务和动态服务之间经常需要通信。
一开始你用基于HTTP的RESTful接口在服务器之间通信，后来发现用JSON格式传输数据效率低下，你需要更高效的通信方案。
这个时候你需要：
RPC && 序列化技术
什么是RPC技术?
RPC全称Remote Procedure Call，远程过程调用。我们平时编程中，随时都在调用函数，这些函数基本上都位于本地，也就是当前进程某一个位置的代码块。但如果要调用的函数不在本地，而在网络上的某个服务器上呢?这就是远程过程调用的来源。