哪些网站可以做化妆品广告,学网站建设怎么样,湖南优化网站建设,天琥网页设计培训深入理解LongAdder、DoubleAdder的实现原理
本文主要通过LongAdder和DoubleAdder的源码#xff0c;讲述一下其实现原理。通过LongAdder和DoubleAdder的源码可知。两者都是继承了Striped64的类。下面我们将通过源码的形式讲述一下这三个类都做了哪些事情。
1: Striped64
…深入理解LongAdder、DoubleAdder的实现原理
本文主要通过LongAdder和DoubleAdder的源码讲述一下其实现原理。通过LongAdder和DoubleAdder的源码可知。两者都是继承了Striped64的类。下面我们将通过源码的形式讲述一下这三个类都做了哪些事情。
1: Striped64
首先我们看下Striped64这个类做了哪些功能。
1.1 Cell类(内部类)
sun.misc.Contended static final class Cell {volatile long value;Cell(long x) { value x; }final boolean cas(long cmp, long val) {return UNSAFE.compareAndSwapLong(this, valueOffset, cmp, val);}// Unsafe mechanicsprivate static final sun.misc.Unsafe UNSAFE;private static final long valueOffset;static {try {UNSAFE sun.misc.Unsafe.getUnsafe();Class? ak Cell.class;valueOffset UNSAFE.objectFieldOffset(ak.getDeclaredField(value));} catch (Exception e) {throw new Error(e);}}
}1: sun.misc.Contended 注解作用 在前面的文章中我们讲到缓存行锁能够代替总线锁的唯一条件:变量已经在缓存行中。 问题1: 我们思考一个问题那一个数据可以分散在同一个缓存行中吗 答案是否定的。如果一个数据分散在一个缓存行中那么CPU加锁就没有作用了。那么 sun.misc.Contended 注解就是将该变量数据强制刷到不同的缓存行中。 问题2: 如果能够做到强制刷到不同的缓存行中? 根据缓存行的长度变量不足长度的数据进行强制填充。将缓存行填充完整。 问题3: 如何填充 2: Cell类最终是为了解决什么问题 主要是为了 降低了CAS的范围。 如上图线程如果CAS操作一直不成功的时候就会导致CPU一直空转。那么我们是不是可以思考一下将int数据进行打散分成若干个值分别计算最好将值进行汇总。变成如下图形式: 这些CPU的竞争降低了很多降低了CAS的范围。采用的思想就是降低锁粒度提供并发性能。 2: Striped64类
abstract class Striped64 extends Number {/*** cell数组。当非空时size是2的幂*/transient volatile Cell[] cells;/*** 基础值当没有竞争的时候使用使用cas更新*/transient volatile long base;/*** cas操作base属性值*/final boolean casBase(long cmp, long val) {return UNSAFE.compareAndSwapLong(this, BASE, cmp, val);}// Unsafe mechanicsprivate static final sun.misc.Unsafe UNSAFE;private static final long BASE;private static final long CELLSBUSY;private static final long PROBE;static {try {UNSAFE sun.misc.Unsafe.getUnsafe();Class? sk Striped64.class;BASE UNSAFE.objectFieldOffset(sk.getDeclaredField(base));CELLSBUSY UNSAFE.objectFieldOffset(sk.getDeclaredField(cellsBusy));Class? tk Thread.class;PROBE UNSAFE.objectFieldOffset(tk.getDeclaredField(threadLocalRandomProbe));} catch (Exception e) {throw new Error(e);}}
}2: LongAdder
public class LongAdder extends Striped64 implements Serializable {/*** Adds the given value.** param x the value to add*/public void add(long x) {Cell[] as; long b, v; int m; Cell a;if ((as cells) ! null || !casBase(b base, b x)) {/*** 能够进入的两种情况* 1: 如果当前数组不为空,或者casBase不成功的时候也就是说存在竞争的情况下* 2: 数据为空casBas成功不存在竞争直接casBase*/boolean uncontended true; //是否竞争标识: 控制多个线程是否竞争同一个cellif (as null || (m as.length - 1) 0 ||(a as[getProbe() m]) null || !(uncontended a.cas(v a.value, v x)))//如果内部cell没有初始化退回到原来的cas // 如果cell没有初始化则对cell进行初始化。longAccumulate(x, null, uncontended);}}/** * 所有cell值进行汇总求和额外加上base*/public long sum() {Cell[] as cells; Cell a;long sum base;if (as ! null) {for (int i 0; i as.length; i) {if ((a as[i]) ! null)sum a.value;}}return sum;}
}final void longAccumulate(long x, LongBinaryOperator fn,boolean wasUncontended) {int h;if ((h getProbe()) 0) {ThreadLocalRandom.current(); // force initializationh getProbe();wasUncontended true;}boolean collide false; // True if last slot nonemptyfor (;;) {Cell[] as; Cell a; int n; long v;// 如果cells数组不为null并且数组已经存在值if ((as cells) ! null (n as.length) 0) {// 当线程访问的下标没有初始化,则进行初始化if ((a as[(n - 1) h]) null) {if (cellsBusy 0) { // Try to attach new CellCell r new Cell(x); // Optimistically createif (cellsBusy 0 casCellsBusy()) {boolean created false;try { // Recheck under lockCell[] rs; int m, j;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 is now non-empty}}collide false;}//没有发生竞争设置成trueelse if (!wasUncontended) // CAS already known to failwasUncontended true; // Continue after rehash// 再次尝试一下是否能够自旋成功 else if (a.cas(v a.value, ((fn null) ? v x :fn.applyAsLong(v, x))))break;else if (n NCPU || cells ! as)collide false; // At max size or staleelse if (!collide)collide true;//继续找个cell进行自旋else if (cellsBusy 0 casCellsBusy()) {try {if (cells as) { //进行扩容Cell[] rs new Cell[n 1];for (int i 0; i n; i)rs[i] as[i];cells rs;}} finally {cellsBusy 0;}collide false;continue; // Retry with expanded table}h advanceProbe(h);} //casCellsBusy() 设置一个标志位,只允许一个线程进来else if (cellsBusy 0 cells as casCellsBusy()) {//cell数组为空需要初始化boolean init false;try { // Initialize tableif (cells as) {Cell[] rs new Cell[2];rs[h 1] new Cell(x);cells rs;init true;}} finally {cellsBusy 0; //释放锁}if (init)//如果初始化了则退出循环break;}else if (casBase(v base, ((fn null) ? v x : //默认累加fn.applyAsLong(v, x))))//只允许一个线程对cell数组 初始化。使用casBase 来控制多个线程并发初始化使用cas操作保证只有一个线程能够成功。所以只有一个线程能够创建cell数组其他线程失败。不能够让其他线程做无谓的自旋break; }
}DoubleAdder类
通过阅读DoubleAdder的代码之后你会发现DoubleAdder和LongAdder的代码几乎一样所以两者的原理都是一样的这里就不对DoubleAdder 的代码一行行注释了大家自行阅读。
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