Atomic原子操作类详解

是

fail

Cell[]是否初始化

出现过并发冲突

Cell[]是否正在初始化？

否

更新成功

直接CAS更新base值

CAS更新base数据成功

LongAdder#add方法

AtomicLong中有个内部变量value保存着实际的long值，所有的操作都是针对该变量进行。也就是说，高并发环境下，value变量其实是一个热点，也就是N个线程竞争一个热点。LongAdder的基本思路就是分散热点，将value值分散到一个数组中，不同线程会命中到数组的不同槽中，各个线程只对自己槽中的那个值进行CAS操作，这样热点就被分散了，冲突的概率就小很多。如果要获取真正的long值，只要将各个槽中的变量值累加返回。

LongAdder引入的初衷——解决高并发环境下AtomicInteger，AtomicLong的自旋瓶颈问题。

再次判断Cell[]是否已经初始化

未出现过并发冲突

更新base成功

CAS更新Cell单元成功

Thread3

对于AtomicIntegerFieldUpdater 的使用稍微有一些限制和约束，约束如下：（1）字段必须是volatile类型的，在线程之间共享变量时保证立即可见.eg:volatile int value = 3（2）字段的描述类型（修饰符public/protected/default/private）与调用者与操作对象字段的关系一致。也就是说调用者能够直接操作对象字段，那么就可以反射进行原子操作。但是对于父类的字段，子类是不能直接操作的，尽管子类可以访问父类的字段。（3）只能是实例变量，不能是类变量，也就是说不能加static关键字。（4）只能是可修改变量，不能使final变量，因为final的语义就是不可修改。实际上final的语义和volatile是有冲突的，这两个关键字不能同时存在。（5）对于AtomicIntegerFieldUpdater和AtomicLongFieldUpdater只能修改int/long类型的字段，不能修改其包装类型（Integer/Long）。如果要修改包装类型就需要使用AtomicReferenceFieldUpdater。

当前线程hash出来映射到Cell的单位是否是null

Cell3

Thread4

调用Striped64#longAccumulate方法

Thread5

CAS更新Cell单元中的数值(根据当前线程的hash数映射到指定的槽位)

再次判断Cell[]是否初始化

end

尝试将当前数值直接累加到base基数

Cell1

cas

操作成功

存在多个线程hash到同一个槽位，并发操作导致CAS失败

初始化Cell[]成功？

尝试加锁并创建Cell单元对象

Thread1

开始进行扩容，Cell[]扩容原来的2倍

尝试加锁，并初始化数组，数组大小为2，然后给当前线程分配一个Cell单元

基本类型：AtomicInteger、AtomicLong、AtomicBoolean；引用类型：AtomicReference、AtomicStampedRerence、AtomicMarkableReference；数组类型：AtomicIntegerArray、AtomicLongArray、AtomicReferenceArray对象属性原子修改器：AtomicIntegerFieldUpdater、AtomicLongFieldUpdater、AtomicReferenceFieldUpdater原子类型累加器（jdk1.8增加的类）：DoubleAccumulator、DoubleAdder、LongAccumulator、LongAdder、Striped64

Cell2

base

Striped64#longAccumulate

尝试CAS更新cell单元值

设计思路

Thread2

LongAdder内部有一个base变量，一个Cell[]数组：base变量：非竞态条件下，直接累加到该变量上Cell[]数组：竞态条件下，累加个各个线程自己的槽Cell[i]中

Cell4

开始

是否进行扩容Cell[]大小小于CPU核数时才扩容