图解Disruptor框架(一):初识Ringbuffer
图解Disruptor框架(一):初识Ringbuffer
概述
1、 什么是Disruptor?为什么是Disruptor?
Disruptor是一个性能十分强悍的无锁高并发框架。在JUC并发包中,号称是性能最好的ArrayBlockingQueue(简称:ABQ),在Disruptor的面前,也只能低下骄傲的头颅了。现在我们来看一下官方给出的测试数据。
![吞吐量 吞吐量](./images/1545055138219.png)
上图是官方给出的在不同的模式下,使用ABQ以及Disruptor的吞吐量对比图。可见,在相同的模式之下,ABQ的性能跟Disruptor的性能不是一个数量级的。
接下来,看看耗时怎么样:
![耗时对比 耗时对比](./images/1545055286427.png)
毫无疑问,ABQ又败下阵来。稍微分析一下原因就可以知道为什么会是这个样子的,我们在ABQ的源码中可以看到:
- public void put(E e) throws InterruptedException {
- checkNotNull(e);
- final ReentrantLock lock = this.lock;
- // 在这里,获取不到锁的线程只有阻塞了。
- lock.lockInterruptibly();
- try {
- while (count == items.length)
- notFull.await();
- enqueue(e);
- } finally {
- lock.unlock();
- }
- }
- public E take() throws InterruptedException {
- final ReentrantLock lock = this.lock;
- // 在这里,获取不到锁的线程只有阻塞了。
- lock.lockInterruptibly();
- try {
- while (count == 0)
- notEmpty.await();
- return dequeue();
- } finally {
- lock.unlock();
- }
- }
ABQ内部,不论是put()还是take()都使用了锁对资源进行同步,获取不到锁的线程就只能阻塞了。但是相比于ABQ,Disruptor号称是不使用锁进行资源同步的。孰优孰劣,在此Disruptor先胜一局。这里先留个悬念,既然Disruptor不使用锁,那么他是怎么做到的?
在对Disruptor进行深入的了解之前,我们先来看下Disruptor的核心数据结构--RingBuffer。
RingBuffer
RingBuffer就是下面这个东西:
![RingBuffer RingBuffer](./images/1545055860130.png)
先来简单的介绍一下Ringbuffer这个名字,这个名字有两个特点:
- Ring:环形的。
- Buffer:缓存。
这一节先介绍第一个特点,环形的。(关于缓存,简单的说,Disruptor使用了一个内存预加载的机制,在构造Ringbuffer的时候已经初始化好了数据。每次存数据,其实是对数据的更新。)
RingBuffer本质上是一个数组,因此对数据的索引十分的方便。
![获取第四个元素 获取第四个元素](./images/1545056196194.png)
随着数据的增多,序号的增大,这个环可能会变成以下的这个样子:
![取第12个位置的元素 取第12个位置的元素](./images/1545056267498.png)
想取第十二个位置的元素也非常的简单,初中数学告诉我们,只需要在:
12 % 10 = 2 这个位置,就可以取到这个元素。
以上就是Disruptor最核心的数据结构了。这个框架中的其他一切组件:生产者、消费者、序号生成器等等之类的组件,都是为了服务这个RingBuffer而诞生的。
总结
今天这篇就是简单的介绍一下disruptor这个框架。大家只需要先有个印象,知道有这么一个东西就行了。后续我会慢慢的将这些东西补充完全。