Java8LongAdders：管理并發(fā)計數(shù)器的正確方式-Java開發(fā)Java經(jīng)驗技巧

1、java 8 long adders：管理并發(fā)計數(shù)器的正確方式-編程開發(fā)技術(shù)java 8 longadders：管理并發(fā)計數(shù)器的 正確方式本文ill importnew - will翻譯自takipiblogo歡迎加入翻譯小組。轉(zhuǎn)載詰見文末要求。我只是喜歡新鮮的事物，ifu java 8冇很多新東四。這次我想討論其屮我最喜歡 的之一：并發(fā)加法器。這是一個新的類集合，他們用來管理被多線程讀寫的計數(shù) 器。這個新的api在顯著提升性能同吋，仍然保持了簡單直接的特點。多核架構(gòu)到來之后人們就解決著并發(fā)計數(shù)器，讓我們來看看到現(xiàn)在為止java提 供了哪些解決并發(fā)計數(shù)器的選項，并對比一下他們與新api的性能。

2、臟計數(shù)器-這種方法意味著一個常規(guī)對彖或靜態(tài)屈性正在被多線程讀寫。不幸 的是，由于兩個原因這行不通。原因之一，在java中a += b操作不是原子的。 如果你打開輸出字節(jié)碼，你將至少看到四個指令 第一個用來將屬性值從堆 加載到線程棧，第二個用來加載delta,第三個用來把它們相加，第四個用來將 結(jié)果重新分配給屬性值。如果多個線程同時作用于同一塊內(nèi)存單元，寫操作冇很大機會丟失，因為一個線 程可以覆蓋另一個線程的值（乂名“讀-修改-寫”），另一個令人不快的是這種 情況下你不得不處理值的沖突，述有更壞的情況。這是相當菜鳥的一個問題，而ii超級難調(diào)試。如果你確實發(fā)現(xiàn)有人在你的應(yīng)用中 這么做的話，我想要你

3、幫個小忙。在你的數(shù)據(jù)庫小搜索“tai weiss” ,如果存 在我的記錄，請刪除，這樣我會覺得安全些。synchronized -最基本的并發(fā)用語，它在讀寫一個值的時候會阻塞所有想讀寫 該值的其他線程。雖然它是可行的，但你的代碼卻注定要被轉(zhuǎn)向dmv line。讀寫鎖-基本j&眩鎖的略復雜版本，它使你能夠區(qū)分修改值并且需要阻塞其 他線程的線程和僅是讀取值并且不需要臨界區(qū)的線程。雖然這更有效率（假設(shè)寫 線程數(shù)量很少），但由于當你獲取寫鎖的時候阻塞了所冇其他線程的執(zhí)行，這真 是一個“漂亮”的方法。事實上，只有當你了解到相比讀線程，寫線程的數(shù)量極 大地受限吋它才真正是-個好方法。volatil

4、e -這個關(guān)鍵詞非常容易被誤解，它指示jit編譯器重新優(yōu)化運行時機 器碼，使得屈性的任何修改對其他線程都是即時可見的。這將導致一些jrr處理內(nèi)存分配的順序這項jrr編譯器最喜愛的優(yōu)化失效。你再 說一遍？是的，你沒有聽錯。jit編譯器可以改變屬性分配的順序。這個神秘的小策略(又叫happens-before)能夠最小化程序訪問全局堆的次數(shù)，同時仍然 確保你的代碼沒有被影響。真是相當隱蔽 所以什么時候應(yīng)該使用volatile處理計數(shù)器呢？如果你僅有一個線程更新值并 且多個線程讀取它，這時使用volatile無疑是一個真正好的策略。那為什么不總是使用它呢？因為當多個線程同時更新屈性的時候它不能很好的

5、 工作。由于a +二b不是原子操作，這將帶來覆蓋其他寫操作的風險。在java8 之前，處理這種情況你需要使用的是atomiclntegeroatomiclnteger -這組類使用cas (比較并交換)處理器指令來更新計數(shù)器的 值。聽起來不錯，真的是這樣嗎？是也不是。好的一面是它通過一個直接機器碼 指令設(shè)置值時，能夠最小程度地影響其他線程的執(zhí)行。壞的一面是如果它在與其 他線程競爭設(shè)置值時失敗了，它不得不再次嘗試。在高競爭f,這將轉(zhuǎn)化為一個 自旋鎖，線程不得不持續(xù)嘗試設(shè)置值，無限循環(huán)直到成功。這可不是我們想要的 方法。讓我們進入java 8的longaddersojava 8加法器-這是一個如此

6、酷的新api以至于我一宜在滔滔不絕地談?wù)撍?從使用的角度看它與atomiclnteger非常相似，簡單地創(chuàng)建一個longadder實例, 并使用intvalueo和add()來獲取和設(shè)置值。神奇的地方發(fā)生在幕后。這個類所做的事情是當一個直接cas由于競爭失敗時，它將delta保存在為該線 程分配的一個內(nèi)部單元對彖中，然后當intvalue()被調(diào)用時，它會將這些臨時 單-兀的值再相加到結(jié)果和屮。這就減少了返回重新cas或者阻塞其他線程的必 要。多么聰明的做法！好吧，已經(jīng)說的夠多了-讓我們看看這個類的實際表現(xiàn)吧。我們設(shè)立了卜面的基 準測試-通過多線程將一個計數(shù)器增加到10飛。我們用總共10個線

7、程來運行這 個測試-5個寫操作，5個讀操作。測試機器僅有一個四核的i7處理器，因此測 試-定會產(chǎn)生一些嚴重的競爭：dirtyvolatilesynchronizedrwlockatomi1129454弓120911335552591110146791317713267632661079407717157180287312811243662161231849233262108947231636617997531171117453516647155151301411003615174211388672759114m3505170091471623147317500517173169682308197847861729616079928081017.74引m16046158307.73017.；代碼在這里可以下載到注意dirty和volatile都冒著一些嚴重的值覆蓋危險。總結(jié)并行加法器相比原子整數(shù)擁有60%-100%的性能提升執(zhí)行加法的線程之間沒有太大差別，除非被鎖定注意當你使用synchronized或讀寫鎖時所帶來的巨人性能問題-慢一個羨至兩個數(shù) 量級我非常愿意聽到-你已經(jīng)有機會在你的代碼小使用這些類了。*擴展閱讀- brian goe