AtomicLong和LongAdder的區別

2021-09-20 04:50:04 字數 2659 閱讀 1117

atomiclong和longadder的區別

最近在看到不少框架裡面使用到了longadder這個類,而並非atomiclong,很是困惑,於是專門看了longadder的原始碼,總結一下這兩個的區別。

就像我們所知道的那樣,atomiclong的原理是依靠底層的cas來保障原子性的更新資料,在要新增或者減少的時候,會使用死迴圈不斷地cas到特定的值,從而達到更新資料的目的。那麼longadder又是使用到了什麼原理?難道有比cas更加快速的方式?

首先我們來看一下longadder有哪些方法?

可以看到和atomiclong基本類似,同樣有增加、減少等操作,那麼如何實現原子的增加呢?

這裡寫描述

我們可以看到乙個cell的類,那這個類是用來幹什麼的呢?

我們可以看到cell類的內部是乙個volatile的變數,然後更改這個變數唯一的方式通過cas。我們可以猜測到longadder的高明之處可能在於將之前單個節點的併發分散到各個節點的,這樣從而提高在高併發時候的效率。

下面我們來驗證我們的觀點,我們接著看上圖的add方法,如果cell陣列不為空,那麼就嘗試更新base元素,如果更新成功,那麼就直接返回。base元素在這裡起到了乙個什麼作用呢?可以保障的是在低併發的時候和atomiclong一樣的直接對基礎元素進行更新。

而如果cell為空或者更新base失敗,我們看接下來的那個if判斷,即如果as不為空並且成功更新對應節點的資料,則返回,否則就會進入longaccumulate()方法。

圖有點大,無法截圖,直接貼原始碼

for (;;) 

} finally

if (created)

break;

continue; // slot is now non-empty}}

collide = false;

}else if (!wasuncontended) //標示衝突標誌位 ,進行重試 cas already known to fail

wasuncontended = true; // continue after rehash

else if (a.cas(v = a.value, ((fn == null) ? v + x :

break;

else if (n >= ncpu || cells != as)

collide = false; // at max size or stale,如果已經cell陣列的大小已經超過了cpu核數,那麼再擴容沒意義了,直接重試,或者有別的執行緒擴容導致變更了陣列,設定標示位,進行重試,,避免一失敗就擴容

else if (!collide)

collide = true;

else if (cellsbusy == 0 && cascellsbusy())

} finally

collide = false;

continue; // retry with expanded table

}h = advanceprobe(h); //擴容完成以後,重新初始化要更新的索引值,盡量保障可以更新成功

}else if (cellsbusy == 0 && cells == as && //初始化cascellsbusy())

} finally

if (init)

break;

}else if (casbase(v = base, ((fn == null) ? v + x :

break; // fall back on using base

}

上面的**主要有三個分支:

1. 如果陣列不為空

2. 資料為空,則初始化

3. 前面都更新失敗了,嘗試更新base資料

cellbusy是乙個標示元素,只有當修改cell陣列大小或者插入元素的時候才會修改。分支

二、分支三都很簡單,我們來重點分析一下分支一。

當要更新的位置沒有元素的時候,首先cas標誌位,防止擴容以及插入元素,然後插入資料。如果成功直接返回,否則標示發生了衝突,然後重試。如果對應的位置有元素則更新,如果更新失敗,進行判斷是否陣列的大小已經超過了cpu的核數,如果大於的話,則意味著擴容沒有意義。直接重試。否則進行擴容,擴容完成後,重新設定要更新的位置,盡可能保證下一次更新成功。

我們來看一下如何統計計數。

當計數的時候,將base和各個cell元素裡面的值進行疊加,從而得到計算總數的目的。這裡的問題是在計數的同時如果修改cell元素,有可能導致計數的結果不準確。

longadder在atomiclong的基礎上將單點的更新壓力分散到各個節點,在低併發的時候通過對base的直接更新可以很好的保障和atomiclong的效能基本保持一致,而在高併發的時候通過分散提高了效能。

缺點是longadder在統計的時候如果有併發更新,可能導致統計的資料有誤差。

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