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Java并发编程中LongAdder的执行情况是怎样的

longaccumulate方法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 << 1]; for (int i = 0; i < n; ++i) rs[i] = as[i]; cells = rs; } } finally { cellsbusy = 0; } collide = false; continue; // retry with expanded table } h = advanceprobe(h); } else if (cellsbusy == 0 && cells == as && cascellsbusy()) { boolean init = false; try { // initialize table if (cells == as) { cell[] rs = new cell[2]; rs[h & 1] = new cell(x); cells = rs; init = true; } } finally { cellsbusy = 0; } if (init) break; } else if (casbase(v = base, ((fn == null) ? v + x : fn.applyaslong(v, x)))) break; // fall back on using base }}
代码较长,我们分段来分析,首先介绍一下各部分的内容
第一部分:for循环之前的代码,主要是获取线程的hash值,如果是0的话就强制初始化
第二部分:for循环中第一个if语句,在cell数组中进行累加、扩容
第三部分:for循环中第一个else if语句,这部分的作用是创建cell数组并初始化
第四部分:for循环中第二个else if语句,当cell数组竞争激烈时尝试在base上进行累加
线程hash值int h; if ((h = getprobe()) == 0) { threadlocalrandom.current(); // force initialization h = getprobe(); wasuncontended = true; // true表示没有竞争} boolean collide = false; // true if last slot nonempty 可以理解为是否需要扩容
这部分的核心代码是getprobe方法,这个方法的作用就是获取线程的hash值,方便后面通过位运算定位到cell数组中某个位置,如果是0的话就会进行强制初始化
初始化cell数组final void longaccumulate(long x, longbinaryoperator fn, boolean wasuncontended) { // 省略... for (;;) { cell[] as; cell a; int n; long v; if ((as = cells) != null && (n = as.length) > 0) { // 省略... } else if (cellsbusy == 0 && cells == as && cascellsbusy()) { // 获取锁 boolean init = false; // 初始化标志 try { // initialize table if (cells == as) { cell[] rs = new cell[2]; // 创建cell数组 rs[h & 1] = new cell(x); // 索引1位置创建cell元素,值为x=1 cells = rs; // cells指向新数组 init = true; // 初始化完成 } } finally { cellsbusy = 0; // 释放锁 } if (init) break; // 跳出循环 } else if (casbase(v = base, ((fn == null) ? v + x : fn.applyaslong(v, x)))) break; // fall back on using base }}
第一种情况下cell数组为null,所以会进入第一个else if语句,并且没有其他线程进行操作,所以cellsbusy==0,cells==as也是true,cascellsbusy()尝试对cellsbusy进行cas操作改成1也是true。
首先创建了一个有两个元素的cell数组,然后通过线程h & 1 的位运算在索引1的位置设置一个value为1的cell,然后重新赋值给cells,标记初始化成功,修改cellsbusy为0表示释放锁,最后跳出循环,初始化操作就完成了。
对base进行累加final void longaccumulate(long x, longbinaryoperator fn, boolean wasuncontended) { // 省略... for (;;) { cell[] as; cell a; int n; long v; if ((as = cells) != null && (n = as.length) > 0) { // 省略... } else if (cellsbusy == 0 && cells == as && cascellsbusy()) { // 省略... } else if (casbase(v = base, ((fn == null) ? v + x : fn.applyaslong(v, x)))) break; // fall back on using base }}
第二个else if语句的意思是当cell数组中所有位置竞争都很激烈时,就尝试在base上进行累加,可以理解为最后的保障
cell数组初始化之后final void longaccumulate(long x, longbinaryoperator fn, boolean wasuncontended) { // 省略... for (;;) { cell[] as; cell a; int n; long v; if ((as = cells) != null && (n = as.length) > 0) { // as初始化之后满足条件 if ((a = as[(n - 1) & h]) == null) { // as中某个位置的值为null if (cellsbusy == 0) { // try to attach new cell 是否加锁 cell r = new cell(x); // optimistically create 创建新cell if (cellsbusy == 0 && cascellsbusy()) { // 双重检查是否有锁,并尝试加锁 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) { // 重新检查该位置是否为null rs[j] = r; // 该位置添加cell元素 created = true; // 新cell创建成功 } } finally { cellsbusy = 0; // 释放锁 } if (created) break; // 创建成功,跳出循环 continue; // slot is now non-empty } } collide = false; // 扩容标志 } else if (!wasuncontended) // 上面定位到的索引位置的值不为null wasuncontended = true; // 重新计算hash,重新定位其他索引位置重试 else if (a.cas(v = a.value, ((fn == null) ? v + x : fn.applyaslong(v, x)))) // 尝试在该索引位置进行累加 break; else if (n >= ncpu || cells != as) // 如果数组长度大于等于cpu核心数,就不能在扩容 collide = false; // at max size or stale else if (!collide) // 数组长度没有达到最大值,修改扩容标志可以扩容 collide = true; else if (cellsbusy == 0 && cascellsbusy()) { // 尝试加锁 try { if (cells == as) { // expand table unless stale cell[] rs = new cell[n << 1]; // 创建一个原来长度2倍的数组 for (int i = 0; i < n; ++i) rs[i] = as[i]; // 把原来的元素拷贝到新数组中 cells = rs; // cells指向新数组 } } finally { cellsbusy = 0; // 释放锁 } collide = false; // 已经扩容完成,修改标志不用再扩容 continue; // retry with expanded table } h = advanceprobe(h); // 重新获取hash值 } // 省略...}
根据代码中的注释分析一遍整体逻辑
首先如果找到数组某个位置上的值为null,说明可以在这个位置进行操作,就创建一个新的cell并初始化值为1放到这个位置,如果失败了就重新计算hash值再重试
定位到的位置已经有值了,说明线程之间产生了竞争,如果wasuncontended是false就修改为true,并重新计算hash重试
定位的位置有值并且wasuncontended已经是true,就尝试在该位置进行累加
当累加失败时,判断数组容量是否已经达到最大,如果是就不能进行扩容,只能rehash并重试
如果前面条件都不满足,并且扩容标志collide标记为false的话就修改为true,表示可以进行扩容,然后rehash重试
首先尝试加锁,成功了就进行扩容操作,每次扩容长度是之前的2倍,然后把原来数组内容拷贝到新数组,扩容就完成了。
以上就是java并发编程中longadder的执行情况是怎样的的详细内容。
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