AtomicLong和LongAdder的區別

atomiclong和longadder的區別

最近在看到不少框架裡面使用到了longadder這個類，而並非atomiclong，很是困惑，於是專門看了longadder的原始碼，總結一下這兩個的區別。

就像我們所知道的那樣,atomiclong的原理是依靠底層的cas來保障原子性的更新資料，在要新增或者減少的時候，會使用死迴圈不斷地cas到特定的值，從而達到更新資料的目的。那麼longadder又是使用到了什麼原理?難道有比cas更加快速的方式？

首先我們來看一下longadder有哪些方法?

可以看到和atomiclong基本類似，同樣有增加、減少等操作，那麼如何實現原子的增加呢?

這裡寫描述

我們可以看到乙個cell的類，那這個類是用來幹什麼的呢?

我們可以看到cell類的內部是乙個volatile的變數，然後更改這個變數唯一的方式通過cas。我們可以猜測到longadder的高明之處可能在於將之前單個節點的併發分散到各個節點的，這樣從而提高在高併發時候的效率。

下面我們來驗證我們的觀點，我們接著看上圖的add方法，如果cell陣列不為空，那麼就嘗試更新base元素，如果更新成功，那麼就直接返回。base元素在這裡起到了乙個什麼作用呢?可以保障的是在低併發的時候和atomiclong一樣的直接對基礎元素進行更新。

而如果cell為空或者更新base失敗，我們看接下來的那個if判斷，即如果as不為空並且成功更新對應節點的資料，則返回，否則就會進入longaccumulate()方法。

圖有點大，無法截圖，直接貼原始碼

for (;;) 
} finally 
if (created)
break;
continue;           // slot is now non-empty}}
collide = false;
}else if (!wasuncontended)     //標示衝突標誌位 ，進行重試 cas already known to fail
wasuncontended = true;      // continue after rehash
else if (a.cas(v = a.value, ((fn == null) ? v + x :
break;
else if (n >= ncpu || cells != as)
collide = false;            // at max size or stale，如果已經cell陣列的大小已經超過了cpu核數，那麼再擴容沒意義了，直接重試，或者有別的執行緒擴容導致變更了陣列，設定標示位，進行重試，，避免一失敗就擴容
else if (!collide)
collide = true;
else if (cellsbusy == 0 && cascellsbusy()) 
} finally 
collide = false;
continue;                   // retry with expanded table
}h = advanceprobe(h); //擴容完成以後，重新初始化要更新的索引值，盡量保障可以更新成功
}else if (cellsbusy == 0 && cells == as && //初始化cascellsbusy()) 
} finally 
if (init)
break;
}else if (casbase(v = base, ((fn == null) ? v + x :
break;                          // fall back on using base
}

上面的**主要有三個分支:

1. 如果陣列不為空

2. 資料為空，則初始化

3. 前面都更新失敗了，嘗試更新base資料

cellbusy是乙個標示元素，只有當修改cell陣列大小或者插入元素的時候才會修改。分支

二、分支三都很簡單，我們來重點分析一下分支一。

當要更新的位置沒有元素的時候，首先cas標誌位，防止擴容以及插入元素，然後插入資料。如果成功直接返回，否則標示發生了衝突，然後重試。如果對應的位置有元素則更新，如果更新失敗，進行判斷是否陣列的大小已經超過了cpu的核數，如果大於的話，則意味著擴容沒有意義。直接重試。否則進行擴容，擴容完成後，重新設定要更新的位置，盡可能保證下一次更新成功。

我們來看一下如何統計計數。

當計數的時候，將base和各個cell元素裡面的值進行疊加，從而得到計算總數的目的。這裡的問題是在計數的同時如果修改cell元素，有可能導致計數的結果不準確。

longadder在atomiclong的基礎上將單點的更新壓力分散到各個節點，在低併發的時候通過對base的直接更新可以很好的保障和atomiclong的效能基本保持一致，而在高併發的時候通過分散提高了效能。

缺點是longadder在統計的時候如果有併發更新，可能導致統計的資料有誤差。

AtomicLong和LongAdder的區別

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