java并发编程实战《二十一》无锁工具类

不安全的累加代码，如下

public class Test {
  long count = 0;
  void add10K() {
    int idx = 0;
    while(idx++ < 10000) {
      count += 1;
    }
  }
}

　　不安全的原因是count的可见性以及count += 1的原子性

使用AtomicLong

public class Test {
  AtomicLong count = 
    new AtomicLong(0);
  void add10K() {
    int idx = 0;
    while(idx++ < 10000) {
      count.getAndIncrement();
    }
  }
}

好处：

    　性能提升

原理：

    　硬件支持。CPU 为了解决并发问题，提供了 CAS 指令（CAS，全称是 Compare And Swap，即“比较并交换”）。

　　CAS 指令包含 3 个参数：共享变量的内存地址 A、用于比较的值 B 和共享变量的新值 C；并且只有当内存中地址 A 处的值等于 B 时，才能将内存中地址 A 处的值更新为新值 C。作为一条 CPU 指令，CAS 指令本身是能够保证原子性的。

源码：

final long getAndIncrement() {
  return unsafe.getAndAddLong(
    this, valueOffset, 1L);
}

　　思考：这里为什么要传this？来看一下AtomicLong这个类的结构

 

 

 　　重点看成员变量，getAndAddLong传this和offset肯定是为了获取这个value值，但是为什么不直接传value？实际上这就是引用传值和非引用传值，value是成员变量，从共享内存读，如果直接非引用传值，那在value传入后加入内存屏障之前共享内存中value的值被修改了怎么办？

源码：

public final long getAndAddLong(
  Object o, long offset, long delta){
  long v;
  do {
    // 读取内存中的值
    v = getLongVolatile(o, offset);
  } while (!compareAndSwapLong(
      o, offset, v, v + delta));
  return v;
}
//原子性地将变量更新为x
//条件是内存中的值等于expected
//更新成功则返回true
native boolean compareAndSwapLong(
  Object o, long offset, 
  long expected,
  long x);

总结：

　　原子类针对单个共享变量，多个共享变量使用互斥锁

以上，还没说完，

　　另外还有CAS的ABA问题

等等搞一下openjdk的源码编译，看看compareAndSwapLong的实现

　　太特么打击人了，想编译成功太耗费时间，先抛了。