Striped64 深入原始碼解析

juc在jdk1.8版本中引入了striped64類及其四個實現類longadder、longaccumulator、doubleadder、doubleaccumulator，在原有的atomic***xx等系列上，針對多執行緒併發情況進行了優化。

striped64類被設計用來支援累加器的的併發元件，可以在多執行緒高併發環境下安全的累加計數。striped64內部儲存了base、cells陣列和cellsbusy鎖，計數執行緒首先會嘗試使用cas對base變數進行更改，若更新成功，則計數完成，此時累加器競爭並不激烈。若未更新成功，表示此時競爭較激烈，需要引入cells陣列，將待加數值放入cells內。呼叫累加器的執行緒與cells陣列中的cell一一對應，各執行緒只操作自身對應的cell，striped64根據執行緒的threadlocalrandomprobe屬性值計算雜湊值，將執行緒定位到某個固定的cell上。最後，需要統計計數結果時，若nullcells，則直接返回base值，若nullcells時，則累加cells各索引位置的值後返回。

原始碼分析：

實現基礎：

// cell陣列，若不為null，則為2的n次方. transient volatile cell[ ] cells; // 基礎值，在更新操作時基於cas無鎖技術實現原子更新. transient volatile long base; // cas鎖，用於保護建立或者擴充套件cell表. transient volatile

int cellsbusy;

基本方法：

// 依賴cas，更新base的值.
final
boolean
casbase
(long cmp,
long val)
;// 依賴cas，更新cells的值.0表示未被占用，1表示已被占用.
final
boolean
cascellsbusy()
;// 獲取執行緒的threadlocalrandomprobe.
static
final
intgetprobe()
;// 被用來進行建立、初始化、擴充套件.針對long型別.
final
void
longaccumulate
(long x, longbinaryoperator fn,
boolean wasuncontended)
;// 被用來進行建立、初始化、擴充套件.針對double型別.
final
void
doubleaccumulate
(double x, doublebinaryoperator fn,
boolean wasuncontended)
;

longaccumulate和doubleaccumulate實現思路很類似，我們主要針對longaccumulate來逐步解析一下：

final
void
longaccumulate
(long x, longbinaryoperator fn,
boolean wasuncontended)
boolean collide =
false
;// 無限迴圈.
for(;;
)}finally
if(created)
break
;continue;}
} collide =
false;}
// cas已經失敗.需要重新計算索引位置.
elseif(
!wasuncontended)
wasuncontended =
true
;// v = a.value
// a.cas(v, fn)
else
if(a.
cas(v = a.value,
((fn == null)
? v + x :
fn.(v, x)))
)break
;// cells最大長度為cpu的數量，cells != as表示cells已經被更新了.
else
if(n >= ncpu || cells != as)
collide =
false
;elseif(
!collide)
collide =
true
;// cellsbusy未被占用同時更新cellsbusy=1.
else
if(cellsbusy ==0&&
cascellsbusy()
)}finally
collide =
false
;continue;}
// hash過程可能存在衝突，使用此方法可解決問題.
h =advanceprobe
(h);
}// cellsbusy == 0 && cells == as(as在上面if語句裡已經付過錢了).
else
if(cellsbusy ==
0&& cells == as &&
cascellsbusy()
)}finally
if(init)
break;}
// v = base.
// casbase(v, fn);
elseif(
casbase
(v = base,
((fn == null)
? v + x :
fn.(v, x)))
)break;}
}

doubleaccumulate和longaccumulate，差別只在於資料型別的不同，其他邏輯是沒有差別的，大家可以自己看一下這部分的原始碼。

注：文中原始碼均來自於jdk1.8版本，不同版本間可能存在差異。

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