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Java中的LongAdder和AtomicLong的区别

[问答题]
Java中的LongAdder和AtomicLong有什么区别?
网上找的: AtomicLong是作用是对长整形进行原子操作,显而易见,在java1.8中新加入了一个新的原子类LongAdder,该类也可以保证Long类型操作的原子性,相对于AtomicLong,LongAdder有着更高的性能和更好的表现,可以完全替代AtomicLong的来进行原子操作。 在32位操作系统中,64位的long 和 double 变量由于会被JVM当作两个分离的32位来进行操作,所以不具有原子性。而使用AtomicLong能让long的操作保持原子型。 AtomicLong的实现方式是内部有个value 变量,当多线程并发自增,自减时,均通过cas 指令从机器指令级别操作保证并发的原子性。 唯一会制约AtomicLong高效的原因是高并发,高并发意味着CAS的失败几率更高, 重试次数更多,越多线程重试,CAS失败几率又越高,变成恶性循环,AtomicLong效率降低。 那怎么解决? LongAdder给了我们一个非常容易想到的解决方案: 减少并发,将单一value的更新压力分担到多个value中去,降低单个value的 “热度”,分段更新!!! 这样,线程数再多也会分担到多个value上去更新,只需要增加value就可以降低 value的 “热度” AtomicLong中的 恶性循环不就解决了吗? cells 就是这个 “段” cell中的value 就是存放更新值的, 这样,当我需要总数时,把cells 中的value都累加一下不就可以了么!! 当然,聪明之处远远不仅仅这里,在看看add方法中的代码,casBase方法可不可以不要,直接分段更新,上来就计算 索引位置,然后更新value? 答案是不好,不是不行,因为,casBase操作等价于AtomicLong中的cas操作,要知道,LongAdder这样的处理方式是有坏处的,分段操作必然带来空间上的浪费,可以空间换时间,但是,能不换就不换,看空间时间都节约~! 所以,casBase操作保证了在低并发时,不会立即进入分支做分段更新操作,因为低并发时,casBase操作基本都会成功,只有并发高到一定程度了,才会进入分支,所以,Doug Lead对该类的说明是: 低并发时LongAdder和AtomicLong性能差不多,高并发时LongAdder更高效! 但是,Doung Lea 还是没这么简单,聪明之处还没有结束…… 如此,retryUpdate中做了什么事,也基本略知一二了,因为cell中的value都更新失败(说明该索引到这个cell的线程也很多,并发也很高时) 或者cells数组为空时才会调用retryUpdate, 因此,retryUpdate里面应该会做两件事: 1. 扩容,将cells数组扩大,降低每个cell的并发量,同样,这也意味着cells数组的rehash动作。 2. 给空的cells变量赋一个新的Cell数组。 LongAdder确实用了很多心思减少并发量,并且,每一步都是在”没有更好的办法“的时候才会选择更大开销的操作,从而尽可能的用最最简单的办法去完成操作。追求简单,但是绝对不粗暴。 AtomicLong可不可以废掉? 我的想法是可以废掉了,因为,虽然LongAdder在空间上占用略大,但是,它的性能已经足以说明一切了,无论是从节约空的角度还是执行效率上,AtomicLong基本没有优势了。
发表于 2019-01-21 08:03:10 回复(0)
考点:JDK 参考回答: JDK1.8引入了LongAdder类。CAS机制就是,在一个死循环内,不断尝试修改目标值,直到修改成功。如果竞争不激烈,那么修改成功的概率就很高,否则,修改失败的的概率就很高,在大量修改失败时,这些原子操作就会进行多次循环尝试,因此性能就会受到影响。 结合ConcurrentHashMap的实现思想,应该可以想到对一种传统AtomicInteger等原子类的改进思路。虽然CAS操作没有锁,但是像减少粒度这种分离热点的思想依然可以使用。将AtomicInteger的内部核心数据value分离成一个数组,每个线程访问时,通过哈希等算法映射到其中一个数字进行计数,而最终的计数结果,则为这个数组的求和累加。热点数据value被分离成多个单元cell,每个cell独自维护内部的值,当前对象的实际值由所有的cell累计合成,这样热点就进行了有效的分离,提高了并行度。
发表于 2019-05-02 12:12:41 回复(0)