以下内容主要是针对遇上longadder的实现原理是什么等问题,我们该怎么处理呢。下面这篇文章将为你提供一个解决思路,希望能帮你解决到相关问题。
LongAdder的介绍
LongAdder是Java 8新增的一种高效的原子变量类型。相比于其他原子变量类型,LongAdder可以实现更高的并发性能。
LongAdder的实现原理
LongAdder的实现原理可以分为以下几个部分:
1.内部数据结构
private transient volatile Cell[] cells;
private transient volatile long base;
private transient volatile int cellsBusy;
LongAdder内部有一个数据结构cells,它是一个Cell类型的数组。其中,Cell是一个静态内部类,代码如下:
static final class Cell {
volatile long value;
Cell(long x) { value = x; }
final boolean cas(long cmp, long val) {
return UNSAFE.compareAndSwapLong(this, valueOffset, cmp, val);
}
//其他方法省略
}
Cell是一个包含一个long类型value成员变量的类。在并发访问的情况下,LongAdder使用Cell数组中的cell对象存储并发写入的数值。每个Cell有一个值,累加操作的过程就是在每个Cell中累加不同的值。在更新单元格时,它是通过CAS来保证线程安全的。
2.累加操作的实现
public void add(long x) {
Cell[] as; long b, v; int m; Cell a;
if ((as = cells) != null || !casBase(b = base, b + x)) {
boolean uncontended = true;
if (as == null || (m = as.length - 1)
在累加操作时,LongAdder采用类似于分段锁的思想,对底层的数据结构进行细粒度的控制,从而实现了高并发下的累加操作。在add()方法中,首先尝试使用CAS原子操作直接更新base的值,如果成功则直接返回。如果访问的时候发现cells不为null,或CAS操作失败,则说明多个线程同时发起的累加请求,需要对cells数组中的元素进行处理。
3.多线程竞争和扩容操作
在add()方法中,当多个线程访问同一个cell对象导致竞争时,会采用类似于ConcurrentHashMap的扩容策略,将Cell数组扩容至原来的两倍大小,并将原来Cell数组中的元素重新分布到新的扩容数组中。
final void longAccumulate(long x, LongBinaryOperator fn,
boolean wasUncontended) {
int h;
if ((h = getProbe()) == 0) {
ThreadLocalRandom.current(); // force initialization
h = getProbe();
wasUncontended = true;
}
boolean collide = false; // True if last slot nonempty
for (;;) {
Cell[] as; Cell a; int n; long v;
if ((as = cells) != null && (n = as.length) > 0) {
if ((a = as[(n - 1) & h]) == null) {
if (cellsBusy == 0) { // Try to attach new Cell
Cell r = new Cell(x); // Optimistically create
if (cellsBusy == 0 && casCellsBusy()) {
boolean created = false;
try { // Recheck under lock
Cell[] rs; int m, j;
if ((rs = cells) != null &&
(m = rs.length) > 0 &&
rs[j = (m - 1) & h] == null) {
rs[j] = r;
created = true;
}
} finally {
cellsBusy = 0;
}
if (created)
break;
continue; // Slot is now non-empty
}
}
collide = false;
}
else if (!wasUncontended) // CAS already known to fail
wasUncontended = true; // Continue after rehash
else if (a.cas(v = a.value, ((fn == null) ? v + x :
fn.applyAsLong(v, x))))
break;
else if (n >= NCPU || cells != as)
collide = false; // At max size or stale
else if (!collide)
collide = true;
else if (cellsBusy == 0 && casCellsBusy()) {
try {
if (cells == as) { // Expand table unless stale
Cell[] rs = new Cell[n
在以上代码中,longAccumulate()方法用于处理多个线程访问同一个Cell对象时的扩容操作。通过扩充Cell数组和处理线程竞争等细节,LongAdder可以实现高速、高效的累加操作。
总结
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