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揭秘 LongAdder 的运作机制,并行编程利器!
后端
2023-09-13 11:17:45
LongAdder 原理揭秘
LongAdder 的设计思想与传统 synchronized 有很大不同。它内部维护了一个由 Cell 组成的数组,每个 Cell 负责存储一个 long 型变量的副本。当多个线程同时尝试对 long 型变量进行修改时,LongAdder 会将这些操作分配给不同的 Cell,从而实现并行执行。这种设计思路可以有效地降低锁竞争,提高并发编程的性能。
LongAdder 的优势
与传统 synchronized 关键字相比,LongAdder 具有以下优势:
- 更高的并发性能: LongAdder 采用了无锁并发设计,避免了锁竞争,从而可以显著提高并发编程的性能。
- 更低的内存开销: LongAdder 只需要为每个线程分配一个 Cell,而 synchronized 关键字需要为每个对象分配一个锁,因此 LongAdder 具有更低的内存开销。
- 更佳的可扩展性: LongAdder 的设计使得它可以轻松地扩展到多核处理器或分布式系统,而 synchronized 关键字则难以扩展到这种场景。
LongAdder 的使用示例
以下是一个使用 LongAdder 来实现并发计数器的示例:
import java.util.concurrent.atomic.LongAdder;
public class LongAdderExample {
private static LongAdder counter = new LongAdder();
public static void main(String[] args) {
// 启动 10 个线程并发地对计数器进行 10000 次递增操作
for (int i = 0; i < 10; i++) {
new Thread(() -> {
for (int j = 0; j < 10000; j++) {
counter.increment();
}
}).start();
}
// 等待所有线程完成
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
// 打印最终结果
System.out.println("最终计数结果:" + counter.sum());
}
}
在这个示例中,LongAdder 被用来实现一个并发计数器,10 个线程并发地对计数器进行 10000 次递增操作。由于 LongAdder 具有无锁并发设计,因此这些操作可以并行执行,从而极大地提高了计数器的性能。最终,计数器能够准确地统计出所有线程的递增操作,而不会出现数据丢失或不一致的情况。
结论
LongAdder 是一种高效的原子变量类型,专门用于处理 long 型变量的并发操作。它具有更高的并发性能、更低的内存开销和更佳的可扩展性,非常适合用于需要对 long 型变量进行频繁更新的并发编程场景。通过使用 LongAdder,你可以轻松地实现高性能的并发计数器、原子递增器和原子减递器等。