Java-多线程并发之原子操作类原理剖析

AtomicLong:主要进行一些自增自减和交换操作。原子性的前提下用的是非阻塞CAS的方法，比Synchronized效率高。但是高并发下仍会同时竞争一个原子变量。

 

 

但是java提供了一个更好用的LongAdder

LongAdder：

维护一个几只基值变量base和一个Cell数组。Cell数组可以看作是AtomicLong的改进，用来解决共享问题。

LongAdder相当于将Atomic中的原子变量分裂成幂次方个，线程的压力就少了很多。而且LongAdder是惰性加载，延迟初始化，初始化的时候Cell数组是null，累加操作数据都放在基值变量base上。初始化时候，cell的变量为2，Cell数组的变量实体是Cell.

对于多个原子操作进行字节填充是浪费的，因为原子操作都是无规律的散放在内存中。但是这里的原子性数组是内存地址连续的，刚才说的散放的是不同的原子性操作。

所以原子数组内多个元素经常可以共享到一个缓存行，一般用注解的方式@sun.misc.Contended.性能会有所提升。

通过源代码可以看出，通过cellBusy对数组的初始化和扩容操作进行自旋锁操作，在0/1切换。在初始化或开始扩容阶段要设置为1，初始化完成或结束后设置为0，这样可以避免其他线程的打扰。

扩容的条件是满足

1.cell元素个数小于CPU数目

2.多线程访问cell的同一个元素导致CAS失败

 

关于CAS失败，LongAdder的做法是重新计算一个probe值。Probe值的作用有点儿类似于hashcode.通过随机的值来确定当前的线程应该存放到哪个cell中去。

 

 

 

LongAdder是LongAccumulator的一个特例。

LongAccumulator的功能更加强大，可以让用户去自定义累加规则。