DoubleBuffer + shared_ptr 设计模式详解

一、背景：要解决什么问题？

在高并发服务中，经常会遇到这样的需求：

• 配置 / 策略 / 规则 需要动态更新

• 读请求 非常频繁

• 更新 相对较少

• 不能因为更新 阻塞或影响读请求

核心诉求：读要极快，最好无锁；写可以慢一点，但要安全。

1、最基础写法

std::string current_notice;

std::string getNotice() {
    return current_notice;
}

void updateNotice(const std::string& n) {
    current_notice = n;
}

问题：在多线程下：一个线程在读 current_notice，另一个线程正在改 current_notice，这就会造成

• 数据竞争
• 可能读到一半
• 未定义行为

2、加锁写法

std::mutex m;
std::string current_notice;

std::string getNotice() {
    std::lock_guard<std::mutex> lk(m);
    return current_notice;
}

void updateNotice(const std::string& n) {
    std::lock_guard<std::mutex> lk(m);
    current_notice = n;
}

问题：读请求非常多，每次都要抢锁，高并发下 性能下降明显。

二、DoubleBuffer 是什么？

DoubleBuffer（双缓冲） 的核心思想是：始终维护两份数据。

• 一份给读线程用（active）

• 一份给写线程改（inactive）

当写完后，将写线程数据切换给读线程。

但还有一个隐藏问题：谁负责撤掉读线程？

三、shared_ptr：自动“等所有读线程看完后再撤”

shared_ptr引用计数的方式可以确认当前是否有读操作。
没有读操作的时候引用计数清零自动析构，再次读的时候直接从写操作拷贝一份来读

未完待续。。。