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一、前言
前两天整 log4j2 的时候不是碰到 Disruptor 了嘛,想着能不能从这个吹爆了的并发框架里吸取些性能优化的思路呢。略微学习下源码,还真是有播种的。
对 Disruptor 感兴趣的小伙伴能够看看哈希大佬的博客,对于 Disruptor 有系列文章,算是网上比拟细的https://blog.csdn.net/zhxdick…
二、RingBuffer
大抵看了下,如同所有的点都和 RingBuffer 无关,就将题目写成 RingBuffer。
- Disruptor 在初始化的时候创立指定大小的 RingBuffer,创立之后大小恒定,不会主动扩容,防止了
频繁扩容
的性能损耗;【能够联想到List、Map、StringBuilder、StringBuffer
些主动扩容的骚玩意儿】
RingBuffer
中存放数据的外围是entries
的数组变量,RingBuffer
初始化的时候会进行数据预调配
【是不是相似一些池化的货色】,将数组填满;【数据内容为自定义的 event 对象】。这段逻辑在 RingBuffer 的父类RingBufferFields
实现中能够看到:
RingBufferFields(
EventFactory<E> eventFactory,
Sequencer sequencer)
{
this.sequencer = sequencer;
this.bufferSize = sequencer.getBufferSize();
if (bufferSize < 1)
{throw new IllegalArgumentException("bufferSize must not be less than 1");
}
if (Integer.bitCount(bufferSize) != 1)
{throw new IllegalArgumentException("bufferSize must be a power of 2");
}
this.indexMask = bufferSize - 1;
this.entries = new Object[sequencer.getBufferSize() + 2 * BUFFER_PAD];
// 预调配对象
fill(eventFactory);
}
private void fill(EventFactory<E> eventFactory)
{for (int i = 0; i < bufferSize; i++)
{entries[BUFFER_PAD + i] = eventFactory.newInstance();}
}
RingBuffer
相比拟其余环形数据结构,基于数组
实现【能够充分利用CPU cache line
,高性能】,没有尾指针,只有一个 next 指针,指向下一个可用地位。
RingBuffer
循环写的核心思想是,应用 sequence 的下标和 bufferSize 进行取模运算,理论应用的位运算【联想到 HashMap 的数组定位】,在二进制环境下,位运算
比mod
运算性能高很多。
RingBuffer
不会被动革除曾经生产过的对象信息,只会笼罩先前的数据,而笼罩操作其实是自定义 event 对象属性的笼罩。这里实现了对象重用,升高了 GC 压力
。
对象重用在某些中央对性能晋升几乎就是腾飞模式,特地对于那些频繁初始化的重类
比方xstream
,或者可能会波及类加载这种耗时操作的,尽可能应用单例模式
或者对象池
进行操作。
- Disruptor 充分利用了 CPU cache line 的弱小性能,为了
解决伪共享
的问题,在频繁应用的Sequence
类和RingBuffer
类中,能够看到很多用来填充对齐的 long 变量;Sequence 在解决的时候在左右别离设置 7 位 padding long【缓存填充数据】保障独占缓存行;
class LhsPadding
{protected long p1, p2, p3, p4, p5, p6, p7;}
class Value extends LhsPadding
{protected volatile long value;}
class RhsPadding extends Value
{protected long p9, p10, p11, p12, p13, p14, p15;}
同样的操作在 RingBuffer
中:
abstract class RingBufferPad
{protected long p1, p2, p3, p4, p5, p6, p7;}
abstract class RingBufferFields<E> extends RingBufferPad
{
private static final int BUFFER_PAD;
private static final long REF_ARRAY_BASE;
private static final int REF_ELEMENT_SHIFT;
private static final Unsafe UNSAFE = Util.getUnsafe();
....
}
public final class RingBuffer<E> extends RingBufferFields<E> implements Cursored, EventSequencer<E>, EventSink<E>
{
public static final long INITIAL_CURSOR_VALUE = Sequence.INITIAL_VALUE;
protected long p1, p2, p3, p4, p5, p6, p7;
....
}
- 还有就是 Disruptor 的大思维,
无锁化
。Disruptor 中,除了WaitStrategy
那块波及到ReentrantLock
外,根本就没有其余锁的操作,要么就是CAS
。在多线程环境下,线程数越多,线程程竞争越强烈,锁的开销越大。这里甚至能够联想到一些无锁串行化
的利用实现,比方 redis,netty。
还有相似的其余无锁的框架:java.util.concurrent.atomic
包、Amino 框架
。
结尾
也没啥说的了,如果对各位小伙伴有些些启发的话,就关注我吧➕。
正文完