JDK8中新增原子性操作類LongAdderpdf 完整版

JDK8中新增原子性操作類LongAdder，LongAdder類是LongAccumulator的一個(gè)特例，LongAccumulator提供了比LongAdder更強(qiáng)大的功能，只需要構(gòu)造LongAccumulator時(shí)候傳入自定義雙面運(yùn)算器就OK，后者則內(nèi)置累加的規(guī)則。

前言

本文主要給大家介紹了關(guān)于JDK8新增的原子性操作類LongAdder的相關(guān)內(nèi)容，分享出來(lái)供大家參考學(xué)習(xí)，下面話不多說(shuō)了，來(lái)一起看看詳細(xì)的介紹：

LongAdder簡(jiǎn)單介紹

LongAdder類似于AtomicLong是原子性遞增或者遞減類，AtomicLong已經(jīng)通過(guò)CAS提供了非阻塞的原子性操作，相比使用阻塞算法的同步器來(lái)說(shuō)性能已經(jīng)很好了，但是JDK開(kāi)發(fā)組并不滿足，因?yàn)樵诜浅８叩牟�發(fā)請(qǐng)求下AtomicLong的性能不能讓他們接受，雖然AtomicLong使用CAS但是CAS失敗后還是通過(guò)無(wú)限循環(huán)的自旋鎖不斷嘗試的

在高并發(fā)下N多線程同時(shí)去操作一個(gè)變量會(huì)造成大量線程CAS失敗然后處于自旋狀態(tài)，這大大浪費(fèi)了cpu資源，降低了并發(fā)性。那么既然AtomicLong性能由于過(guò)多線程同時(shí)去競(jìng)爭(zhēng)一個(gè)變量的更新而降低的，那么如果把一個(gè)變量分解為多個(gè)變量，讓同樣多的線程去競(jìng)爭(zhēng)多個(gè)資源那么性能問(wèn)題不就解決了？是的，JDK8提供的LongAdder就是這個(gè)思路。下面通過(guò)圖形來(lái)標(biāo)示兩者不同。

如圖AtomicLong是多個(gè)線程同時(shí)競(jìng)爭(zhēng)同一個(gè)變量。

如圖LongAdder則是內(nèi)部維護(hù)多個(gè)變量，每個(gè)變量初始化都0，在同等并發(fā)量的情況下，爭(zhēng)奪單個(gè)變量的線程量會(huì)減少這是變相的減少了爭(zhēng)奪共享資源的并發(fā)量，另外多個(gè)線程在爭(zhēng)奪同一個(gè)原子變量時(shí)候如果失敗并不是自旋CAS重試，而是嘗試獲取其他原子變量的鎖，最后獲取當(dāng)前值時(shí)候是把所有變量的值累加后返回的。

LongAdder維護(hù)了一個(gè)延遲初始化的原子性更新數(shù)組和一個(gè)基值變量base.數(shù)組的大小保持是2的N次方大小，數(shù)組表的下標(biāo)使用每個(gè)線程的hashcode值的掩碼表示，數(shù)組里面的變量實(shí)體是Cell類型，Cell類型是AtomicLong的一個(gè)改進(jìn)，用來(lái)減少緩存的爭(zhēng)用，對(duì)于大多數(shù)原子操作字節(jié)填充是浪費(fèi)的，因?yàn)樵�子性操作都是無(wú)規(guī)律的分散在內(nèi)存中進(jìn)行的，多個(gè)原子性操作彼此之間是沒(méi)有接觸的，但是原子性數(shù)組元素彼此相鄰存放將能經(jīng)常共享緩存行，所以這在性能上是一個(gè)提升。

另外由于Cells占用內(nèi)存是相對(duì)比較大的，所以一開(kāi)始并不創(chuàng)建，而是在需要時(shí)候在創(chuàng)建，也就是惰性加載，當(dāng)一開(kāi)始沒(méi)有空間時(shí)候，所有的更新都是操作base變量，

自旋鎖cellsBusy用來(lái)初始化和擴(kuò)容數(shù)組表使用，這里沒(méi)有必要用阻塞鎖，當(dāng)一次線程發(fā)現(xiàn)當(dāng)前下標(biāo)的元素獲取鎖失敗后，會(huì)嘗試獲取其他下表的元素的鎖。更詳細(xì)的說(shuō)明敬請(qǐng)期待 Java并發(fā)編程基礎(chǔ)之并發(fā)包源碼剖析 一書(shū)的出版