AtomicLong與LongAdder的區別

AtomicLong的原理

　　AtomicLong是經過依靠底層的CAS來保障原子性的更新數據，在要添加或者減小的時候，會使用死循環不斷地cas到特定的值，從而達到更新數據的目的。

LongAdder的原理

　　LongAdder是在AtomicLong的基礎上將單點更新壓力分散到各個節點，在低併發的時候經過對八色的直接更新能夠很好的保障和AtomicLong的性能基本保持一致，而在高併發的時候經過分散提升了性能。缺點就是LongAdder在統計的時候若是有併發更新，可能致使統計的數據有偏差。

LongAdder繼承了Striped64類

public class LongAdder extends Striped64 implements Serializable

 

LongAdder繼承了Striped64類，來實現累加功能的,它是實現高併發累加的工具類； 

Striped64的設計核心思路就是經過內部的分散計算來避免競爭。 

Striped64內部包含一個base和一個Cell[] cells數組，又叫hash表。 

沒有競爭的狀況下，要累加的數經過cas累加到base上；若是有競爭的話，會將要累加的數累加到Cells數組中的某個cell元素裏面。因此整個Striped64的值爲sum=base+∑[0~n]cells。

Striped64內部三個重要的成員變量：

/**

* 存放Cell的hash表，大小爲2的冪。

*/

transient volatile Cell[] cells;

/**

* 基礎值，

* 1. 在沒有競爭時會更新這個值；

* 2. 在cells初始化的過程當中，cells處於不可用的狀態，這時候也會嘗試將經過cas操做值累加到base。

*/

transient volatile long base;

/**

* 自旋鎖，經過CAS操做加鎖，用於保護建立或者擴展Cell表。

*/

transient volatile int cellsBusy;

 

成員變量cells

cells數組是LongAdder高性能實現的必殺器： 

AtomicInteger只有一個value，全部線程累加都要經過cas競爭value這一個變量，高併發下線程爭用很是嚴重； 

而LongAdder則有兩個值用於累加，一個是base，它的做用相似於AtomicInteger裏面的value，在沒有競爭的狀況不會用到cells數組，它爲null，這時使用base作累加，有了競爭後cells數組就上場了，第一次初始化長度爲2，之後每次擴容都是變爲原來的兩倍，直到cells數組的長度大於等於當前服務器cpu的數量爲止就不在擴容（想下爲何到超過cpu數量的時候就再也不擴容）；每一個線程會經過線程對cells[threadLocalRandomProbe%cells.length]位置的Cell對象中的value作累加，這樣至關於將線程綁定到了cells中的某個cell對象上；

 

成員變量cellsBusy

cellsBusy，它有兩個值0 或1，它的做用是當要修改cells數組時加鎖，防止多線程同時修改cells數組，0爲無鎖，1爲加鎖，加鎖的情況有三種 

1. cells數組初始化的時候； 

2. cells數組擴容的時候； 

3. 若是cells數組中某個元素爲null，給這個位置建立新的Cell對象的時候；

成員變量base

它有兩個做用： 

1. 在開始沒有競爭的狀況下，將累加值累加到base 

2. 在cells初始化的過程當中，cells不可用，這時會嘗試將值累加到base上；

Cell內部類

//爲提升性能，使用註解@sun.misc.Contended，用來避免僞共享，

@sun.misc.Contended static final class Cell {

//用來保存要累加的值

volatile long value;

Cell(long x) { value = x; }

//使用UNSAFE類的cas來更新value值

final boolean cas(long cmp, long val) {

return UNSAFE.compareAndSwapLong(this, valueOffset, cmp, val);

}

private static final sun.misc.Unsafe UNSAFE;

//value在Cell類中存儲位置的偏移量；

private static final long valueOffset;

//這個靜態方法用於獲取偏移量

static {

try {

UNSAFE = sun.misc.Unsafe.getUnsafe();

Class<?> ak = Cell.class;

valueOffset = UNSAFE.objectFieldOffset

(ak.getDeclaredField("value"));

} catch (Exception e) {

throw new Error(e);

}

}

}

 

這個類很簡單，final類型，內部有一個value值，使用cas來更新它的值；Cell類惟一須要注意的地方就是Cell類的註解@sun.misc.Contended。