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写的不错哦~,👍
我是蚂蚁金服中间件团队的鲁直,看了你的博客,都是基础技术相关的东西,不知道有没有兴趣加个微信聊下呢?我的微信是 khotyn,交个朋友也是好的,😆
@khotyn 灰常感谢! 💯
这博客写的真好,很少看到这样的博客了
@JackCaptain1015 谢谢关注👍
if ((a = as[(n - 1) & h]) == null) {
if (cellsBusy == 0) { // Try to attach new Cell
Cell r = new Cell(x); // Optimistically create
if (cellsBusy == 0 && casCellsBusy()) {
boolean created = false;
try { // Recheck under lock
Cell[] rs; int m, j;
/* 你好我想问一下为什么这边还需要检查(rs = cells) != null &&
(m = rs.length) > 0 我搜了这个类,这个类不会被释放,一旦赋值了,那么就不可能在清空,那么也就是说如果最外面的那个if满足了,到了这里一定不会为null,但是代码既然这样写了,说明有可能为null,不知道是否知道在什么条件下
*/
if ((rs = cells) != null &&
(m = rs.length) > 0 &&
rs[j = (m - 1) & h] == null) {
rs[j] = r;
created = true;
}
} finally {
cellsBusy = 0;
}
if (created)
break;
continue; // Slot 现在是非空了,continue到下次循环重试
}
}
collide = false;
}
@plx927 thanks
讲得很好,受教
@crystalcyw 多谢!
java.util.concurrency.atomic.LongAdder
是Java8新增的一个类,提供了原子累计值的方法。根据文档的描述其性能要优于AtomicLong
,下图是一个简单的测试对比(平台:MBP): 这里测试时基于JDK1.8进行的,AtomicLong 从Java8开始针对x86平台进行了优化,使用XADD替换了CAS操作,我们知道JUC下面提供的原子类都是基于Unsafe类实现的,并由Unsafe来提供CAS的能力。CAS (compare-and-swap)本质上是由现代CPU在硬件级实现的原子指令,允许进行无阻塞,多线程的数据操作同时兼顾了安全性以及效率。大部分情况下,CAS都能够提供不错的性能,但是在高竞争的情况下开销可能会成倍增长,具体的研究可以参考这篇文章, 我们直接看下代码:getAndAddLong
方法会以volatile的语义去读需要自增的域的最新值,然后通过CAS去尝试更新,正常情况下会直接成功后返回,但是在高并发下可能会同时有很多线程同时尝试这个过程,也就是说线程A读到的最新值可能实际已经过期了,因此需要在while循环中不断的重试,造成很多不必要的开销,而xadd的相对来说会更高效一点,伪码如下,最重要的是下面这段代码是原子的,也就是说其他线程不能打断它的执行或者看到中间值,这条指令是在硬件级直接支持的:而LongAdder的性能比上面那种还要好很多,于是就研究了一下。首先它有一个基础的值base,在发生竞争的情况下,会有一个Cell数组用于将不同线程的操作离散到不同的节点上去(会根据需要扩容,最大为CPU核数),
sum()
会将所有Cell数组中的value和base累加作为返回值。核心的思想就是将AtomicLong一个value的更新压力分散到多个value中去,从而降低更新热点。LongAdder继承自
Striped64
,Striped64
内部维护了一个懒加载的数组以及一个额外的base
实例域,数组的大小是2的N次方,使用每个线程Thread
内部的哈希值访问。数组的元素是
Cell
类,可以看到Cell类用Contended注解修饰,这里主要是解决false sharing(伪共享的问题),不过个人认为伪共享翻译的不是很好🌶🐓,或者应该是错误的共享,比如两个volatile变量被分配到了同一个缓存行,但是这两个的更新在高并发下会竞争,比如线程A去更新变量a,线程B去更新变量b,但是这两个变量被分配到了同一个缓存行,因此会造成每个线程都去争抢缓存行的所有权,例如A获取了所有权然后执行更新这时由于volatile的语义会造成其刷新到主存,但是由于变量b也被缓存到同一个缓存行,因此就会造成cache miss,这样就会造成极大的性能损失,因此有一些类库的作者,例如JUC下面的、Disruptor等都利用了插入dummy 变量的方式,使得缓存行被其独占,比如下面这种代码:但是这种方式毕竟不通用,例如32、64位操作系统的缓存行大小不一样,因此JAVA8中就增加了一个注
@sun.misc.Contended
解用于解决这个问题,由JVM去插入这些变量,具体可以参考openjdk.java.net/jeps/142 ,但是通常来说对象是不规则的分配到内存中的,但是数组由于是连续的内存,因此可能会共享缓存行,因此这里加一个Contended注解以防cells数组发生伪共享的情况。由于Cell相对来说比较占内存,因此这里采用懒加载的方式,在无竞争的情况下直接更新base域,在第一次发生竞争的时候(CAS失败)就会创建一个大小为2的cells数组,每次扩容都是加倍,只到达到CPU核数。同时我们知道扩容数组等行为需要只能有一个线程同时执行,因此需要一个锁,这里通过CAS更新cellsBusy来实现一个简单的spin lock。 数组访问索引是通过Thread里的threadLocalRandomProbe域取模实现的,这个域是ThreadLocalRandom更新的,cells的数组大小被限制为CPU的核数,因为即使有超过核数个线程去更新,但是每个线程也只会和一个CPU绑定,更新的时候顶多会有cpu核数个线程,因此我们只需要通过hash将不同线程的更新行为离散到不同的slot即可。 我们知道线程、线程池会被关闭或销毁,这个时候可能这个线程之前占用的slot就会变成没人用的,但我们也不能清除掉,因为一般web应用都是长时间运行的,线程通常也会动态创建、销毁,很可能一段时间后又会被其他线程占用,而对于短时间运行的,例如单元测试,清除掉有啥意义呢?
总结
总的来说,LongAdder从性能上来说要远远好于AtomicLong,一般情况下是可以直接替代AtomicLong使用的,Netty也通过一个接口封装了这两个类,在Java8下直接采用LongAdder,但是AtomicLong的一系列方法不仅仅可以自增,还可以获取更新后的值,如果是例如获取一个全局唯一的ID还是采用AtomicLong会方便一点。
参考链接