瞄一眼LongAdder(jdk11)

java版本11.0.1,感觉写得太水了,等心情好的时候再重新编辑一下。

LongAdder中的核心逻辑主要由java.util.concurrent.atomic.Striped64维护,作为Striped64的继承类LongAdder定义了(LongAccumulator、DoubleAdder、DoubleAccumulator...)一些外围逻辑

    /**
     * Cell(单元)表,不为null时大小为2的幂
     */
    transient volatile Cell[] cells;

    /**
     * 基值,主要用在没有竞争访问时使用, 也会用在竞争创建cells失败时的备选方案。CAS更新
     */
    transient volatile long base;

    /**
     * cells的自旋锁,在创建/扩容cells时会用到
     */
    transient volatile int cellsBusy;

sum()遍历cells累加和base,reset()遍历cells和base赋值0,sumThenReset()遍历cells和base用CAS操作累加并赋值0。比较简单就这么概括一下。

主要方法LongAdder#add

  public void add(long x) {
    Cell[] cs;  long b, v;  int m;  Cell c;
    /**
     * 当一开始没有竞争调用时,CAS操作base值累加.当开始出现竞争时开始走下面的逻辑,不再累加base
     */
    if ((cs = cells) != null || !casBase(b = base, b + x)) {
      /**
       * 设置“无竞争”标识
       */
      boolean uncontended = true;
      /**
       * 当cells未初始化时继续以下判断逻辑,否则调用longAccumulate()
       */
      if (cs == null || (m = cs.length - 1) < 0 ||
          /**
           * 根据访问线程的特征值(probeValue)获取cells中访问线程对应的cell. cell未初始化时调用longAccumulate()
           * 线程特征值和cells.length的&操作确保cs[getProbe()&m]不会越界
           */
          (c = cs[getProbe() & m]) == null ||
          /**
           * 对访问线程对应的cell的值CAS操作,并把执行结果赋值uncontended.若CAS操作失败则调用longAccumulate()
           */
          !(uncontended = c.cas(v = c.value, v + x))) {

        longAccumulate(x, null, uncontended);
      }
    }
  }

核心逻辑藏在了Striped64#longAccumulate,稍微花时间瞄了两眼。

  /**
   * 处理涉及到初始化、扩容、创建及碰撞更新cell的情况.
   *
   * @param x              运算值
   * @param fn             运算操作,null时为加法
   * @param wasUncontended 调用该方法前CAS操作的结果,CAS操作失败则为false
   */
  final void longAccumulate(long x, LongBinaryOperator fn,
                            boolean wasUncontended) {
    /**
     * 线程特征值
     */
    int h;
    /**
     * 当调用线程是第一次调用longAccumulate()时,赋值线程的特征值
     */
    if ((h = getProbe()) == 0) {
      ThreadLocalRandom.current();
      h = getProbe();
      wasUncontended = true;
    }
    /**
     * 表示对cell的获取是否与其他线程碰撞, 用来判断cells是否需要扩容
     */
    boolean collide = false;
    /**
     * 未获取到cellsBusy时则自旋
     */
    done: for (;;) {
      Striped64.Cell[] cs; Striped64.Cell c; int n; long v;
      /**
       * 当cells已存在并且不为空时
       */
      if ((cs = cells) != null && (n = cs.length) > 0) {
        /**
         * 当访问线程对应的cell尚未存在时,新增Cell(x)
         */
        if ((c = cs[(n - 1) & h]) == null) {
          /**
           * 尝试获取自旋锁
           */
          if (cellsBusy == 0) {
            /**
             * (乐观)创建Cell
             */
            Striped64.Cell r = new Striped64.Cell(x);
            /**
             * 尝试获取自旋锁
             */
            if (cellsBusy == 0 && casCellsBusy()) {
              try {
                Striped64.Cell[] rs; int m, j;
                /**
                 * 在持有cellsBusy锁的情况下再次检查访问线程对应的cell是否已存在
                 */
                if ((rs = cells) != null &&
                    (m = rs.length) > 0 &&
                    rs[j = (m - 1) & h] == null) {
                  /**
                   * 新增Cell并且跳出自旋
                   */
                  rs[j] = r;
                  break done;
                }
              } finally {
                cellsBusy = 0;
              }
              /**
               * 新增Cell失败,自旋
               */
              continue;
            }
          }
          /**
           * 如果尝试获取自旋锁失败,说明已有其他线程占用了该Cell,
           * 之后为减少碰撞会调用advanceProbe()
           */
          collide = false;
        }
        /**
         * 如果先前的cs[getProbe()&m]的CAS累加操作失败, 则wasUncontended赋值true
         */
        else if (!wasUncontended)
          wasUncontended = true;
        /**
         * 对cell执行CAS操作,成功则方法结束,失败则自旋
         */
        else if (c.cas(v = c.value,
            (fn == null) ? v + x : fn.applyAsLong(v, x)))
          break;
        /**
         * 当cells大小大于逻辑cpu数,不扩容
         */
        else if (n >= NCPU || cells != cs)
          collide = false;
        /**
         * 通过collide是否碰撞判断是否执行下面的扩容逻辑
         * collide==false时则自旋
         */
        else if (!collide)
          collide = true;
        /**
         * 执行到这里说明需要扩容
         * 尝试获取cellsBusy锁扩容
         */
        else if (cellsBusy == 0 && casCellsBusy()) {
          try {
            if (cells == cs)        // Expand table unless stale
              cells = Arrays.copyOf(cs, n << 1);
          } finally {
            cellsBusy = 0;
          }
          collide = false;
          continue;
        }
        /**
         * 这是为了重新计算访问线程的特征值(advanceProbe(h))后自旋,减少碰撞
         */
        h = advanceProbe(h);
      }
      /**
       * 当cells没有正在初始化/扩容(cellsBusy == 0)并且cells未被创建(cells == cs)时,则设置cells的自旋锁cellBusy,开始创建cells对象
       */
      else if (cellsBusy == 0 && cells == cs && casCellsBusy()) {
        try {
          /**
           * 初始化cells和访问线程对应的Cell对象
           */
          if (cells == cs) {
            Striped64.Cell[] rs = new Striped64.Cell[2];
            rs[h & 1] = new Striped64.Cell(x);
            cells = rs;
            break done;
          }
        } finally {
          /**
           * cells创建完成后释放cellBusy锁
           */
          cellsBusy = 0;
        }
      }
      /**
       * 以上判断条件失败,则走备选逻辑:CAS操作运算base值(计算sum时会加上base值)
       */
      else if (casBase(v = base,
          (fn == null) ? v + x : fn.applyAsLong(v, x)))
        break done;
    }
  }

懒得画流程图了~

原文地址:https://www.cnblogs.com/niceboat/p/9940112.html