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说一下 Atomic 的原理?

琛彤麻麻 2022-05-03 阅读 41

分析&回答


JDK提供了一些原子操作的类,在java.util.concurrent.atomic下面。如AtomicBoolean,AtomicInteger,AtomicLong都是用原子的方式来更新指定类型的值。

Unsafe类包含了大量多的对C代码的操作,包括了很多直接内存分配和原子操作的调用,都存在安全隐患,所以标记为unsafe。

AtomicInteger、AtomicLong等是一个标准的乐观锁实现,sun.minc.Unsafe是JDK提供的乐观锁的支持。

CAS 的线程安全机制很好很高效,但是这适合一些粒度比较小的需求才有效,如果遇到非常复杂的业务逻辑还是需要加锁操作的。

反思&扩展


AtomicLong 和 LongAdder 谁更牛?

Java 在 jdk1.8版本 引入了 LongAdder 类,与 AtomicLong 一样可以实现加、减、递增、递减等线程安全操作。

  • 低竞争的并发环境下 AtomicLong 的性能比 LongAdder 的性能好。
  • 高竞争的并发环境下 LongAdder 的性能比 AtomicLong 的性能好。
  • LongAdder在没有线程竞争的时候,只使用base值,此时的情况就类似与AtomicLong。但LongAdder的高明之处在于,发生线程竞争时,便会使用到Cell数组,所以该数组是惰性加载的。
  • Cell数组初始值为2,每次扩容(当线程竞争异常激烈时,发生扩容)为上次长度的2倍,因此数组长度一直是2的次幂,但是当数组长度≥CPU的核心数时,就不再进行扩容。为什么?我的理解是在一台电脑中,最多能有CPU核心数个线程能够并行,因此同时也就这么多个线程操作Cell数组,每个线程更新一个位置上的元素,且又因为数组中每个元素由于字节填充机制,十分的占据内存。考虑到这两个因素,Cell数组在长度≥CPU核心数时,停止扩容。

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