无锁的缓存框架：Disruptor

Disruptor框架是由LMAX公司开发的一款高效的无锁内存队列。它使用无锁的方式实现了一个环形队列（RingBuffer），非常适合实现生产者-消费者模式，比如事件和消息的发布。Disruptor框架别出心裁地使用了环形队列来代替普通线形队列，这个环形队列内部实现为一个普通的数组。对于一般的队列，势必要提供队列同步head和尾部tail两个指针，用于出队和入队，这样无疑增加了线程协作的复杂度。但如果队列是环形的，则只需要对外提供一个当前位置cursor，利用这个指针既可以进行入队操作，也可以进行出队操作。由于环形队列的缘故，队列的总大小必须事先指定，不能动态扩展。由于环形队列的缘故，队列的总大小必须事先指定，不能动态扩展。为了能够快速从一个序列（sequence）对应到数组的实际位置（每次有元素入队，序列就加1），Disruptor框架要求我们必须将数组的大小设置为2的整数次方。这样通过sequence ＆(queueSize-1)就能立即定位到实际的元素位置index，这比取余（%）操作快得多。

如果大家不理解上面的sequence ＆(queueSize-1)，那么我在这里再简单说明一下。如果queueSize是2的整数次幂，则这个数字的二进制表示必然是10、100、1000、10000等形式。因此，queueSize-1的二进制则是一个全1的数字。因此它可以将sequence限定在queueSize-1范围内，并且不会有任何一位是浪费的。

图5显示了RingBuffer的结构。生产者向缓冲区中写入数据，而消费者从中读取数据。生产者写入数据时，使用CAS操作，消费者读取数据时，为了防止多个消费者处理同一个数据，也使用CAS操作进行数据保

这种固定大小的环形队列的另外一个好处就是可以做到完全的内存复用。在系统的运行过程中，不会有新的空间需要分配或者老的空间需要回收，大大减少系统分配空间及回收空间的额外开销。