关于java:AtomicXXX-用的好好的阿里为什么推荐使用-LongAdder面试必问

先来一连炮简略的面试，看你能顶住几轮？

栈长：

1、多线程状况下，进行数字累加（count++）要留神什么？

张三：

要留神给累加办法加同步锁，不然会呈现变量可见性问题，变量值被其余线程笼罩呈现不统一的状况

栈长：

2、保障变量可见性，用 volatile 润饰不就行了吗？

张三：

volatile 是能够保障可见性，但不能保障原子性和线程平安

栈长：

3、除了加同步锁这种计划，还有别的办法吗？

张三：

还能够用 JDK 中的原子类，比方：AtomicInteger、AtomicLong，它们是通过 CAS 算法实现的一种乐观锁

栈长：

4、不错，还晓得别的么？

张三：

呃……

认真的，你能顶住几轮？

这些问题是 Java 程序员面试过程中必问的，出场率贼高，Java 程序员必懂，这些题在 Java 面试库小程序中也都有具体答案，这里就不开展了。

你还晓得别的么？最初一轮的答案就是明天的主题！

你还在用 AtomicInteger、AtomicLong 原子类进行并发累加操作吗？那你就 OUT 了！

除了 AtomicInteger、AtomicLong，其实在 JDK 8 中更倡议应用 LongAdder 进行原子性操作，性能更好，如果你应用的还是 JDK 7-，那当我没说，即使如此，也不能找借口不晓得，毕竟 JDK 8 是当初的支流利用版本了。

阿里巴巴最新的 Java 开发手册是这么定义的：

这份阿里巴巴残缺的 Java 开发手册，能够关注公众号：Java 核心技术，回复：手册，即可下载高清完整版。

如果你还没有用过 LongAdder，无妨看看本文，刷新你的认知，栈长带你涨常识！

咱们都晓得在 JDK 5 中搞出了 AtomicInteger、AtomicLong 等原子类，这也是在 JDK 8 之前广泛用的原子性操作类，来看下 AtomicLong 的累加源码：

大家都晓得这些原子类都是通过 CAS 算法实现的乐观锁，通过旧值和现有的值一直循环比对，直到比对胜利才批改胜利完结循环。

这样就会有一个问题，如果并发数很高的话，就会造成过多的没有必要的 “循环“，这势必会影响 CPU 的性能。

所以，JDK 8 又搞进去了一个 LongAdder，也在 atomic 包下：

大家能够看到，在同级包中还有一个 LongAccumulator 类，这个这篇不开展，栈长下次再另开一篇具体分析，关注公众号：Java 技术栈，写完我会第一工夫进行推送。

来剖析下 LongAdder 类的源码：

在 LongAdder 中保护了一个 Cell 数组，当 Cell 它不为空时，size 是 2 的次幂大小，每个 Cell 数组外面都有一个初始值为 0 的 long 变量，用来存储每个 Cell 的值：

而后其中的 sum 办法用来对 Cell 数组进行求和再加上 base 根底值进行返回：

对于 base 根底值：

LongAdder 并不会一开始就创立 Cell 数组，其自身也会保护一个 base 根底值，当 CAS 更新失败时才进行创立或者扩容。

来看下 AtomicXXX 和 LongAdder 更新比照图：

Cell 数组相当于一个分段的概念，把 AtomicXXX 中的一个值分成了多个值进行治理，当 CAS 更新失败时不再以后循环重试，而是尝试获取其余的资源锁，这样就升高了对于 AtomicXXX 中的单个资源的竞争，所以 LongAdder 的性能更高。

尽管 LongAdder 性能更好，那有没有毛病呢？

LongAdder 带来了良好的性能，代价必定也是有的，既然保护了 Cell 数组，也就意味着要占用更多的内存空间，以空间换工夫，也是值得的。

既然官网都说在高并发的状况下性能更好，事实是否如此呢？

栈长必须实战测试一翻，打消大家的疑虑！

AtomicLong 测试代码：

/**
 * @author: 栈长
 * @from: 公众号 Java 技术栈
 */
private static void atomicLongTest() throws InterruptedException {long start = System.currentTimeMillis();
    ExecutorService es = Executors.newFixedThreadPool(MAX_POOL_SIZE);
    for (int i = 0; i < MAX_POOL_SIZE; i++) {es.execute(() -> {for (int j = 0; j < MAX_LOOP_SIZE; j++) {atomicLong.incrementAndGet();
            }
        });
    }
    es.shutdown();
    es.awaitTermination(5, TimeUnit.MINUTES);
    System.out.printf("AtomicLong %s*%s 后果：%s，耗时：%sms.\n",
            MAX_POOL_SIZE,
            MAX_LOOP_SIZE,
            atomicLong.get(),
            (System.currentTimeMillis() - start));
}

LongAdder 测试代码：

/**
 * @author: 栈长
 * @from: 公众号 Java 技术栈
 */
private static void longAdderTest() throws InterruptedException {long start = System.currentTimeMillis();
    ExecutorService es = Executors.newFixedThreadPool(MAX_POOL_SIZE);
    for (int i = 0; i < MAX_POOL_SIZE; i++) {es.execute(() -> {for (int j = 0; j < MAX_LOOP_SIZE; j++) {longAdder.increment();
            }
        });
    }
    es.shutdown();
    es.awaitTermination(5, TimeUnit.MINUTES);
    System.out.printf("LongAdder %s*%s 后果：%s，耗时：%sms.\n",
            MAX_POOL_SIZE,
            MAX_LOOP_SIZE,
            longAdder.sum(),
            (System.currentTimeMillis() - start));
}

这里只贴外围测试代码了，残缺代码已上传到了 Github：

https://github.com/javastacks…

测试后果：

这里测试的只有是 1 个线程 ，每个线程循环 累加 1 次，这个没有锁竞争、没有高并发操作的场景就能看出性能上的差别了。。

栈长再一直晋升 线程数、循环累加次数，失去了以下测试后果：

线程数 * 循环次数	AtomicLong	LongAdder
1 * 1	45ms	1ms
10 * 10	55ms	2ms
10 * 100	56ms	2ms
100 * 10	58ms	10ms
100 * 100	74ms	10ms
1000 * 10	190ms	71ms
1000 * 100	217ms	73ms
1000 * 1000	194ms	81ms
1000 * 10000	301ms	114ms
1000 * 100000	1813ms	277ms
1000 * 1000000	17596ms	1629ms

图表比照：

从测试后果能够看出，LongAdder 的性能都是碾压 AtomicLong 的，最高可达 28 多倍的差距（56/2），能够说在高性能要求的高并发场景，必定是有必要用 LongAdder 的，这也是阿里巴巴为什么倡议应用 LongAdder 的起因。

当然，这只是我集体的测试，这个也和硬件配置有关系的，但毋庸置疑是，AtomicLong 的性能是更好的。另外，栈长写的 Java 多线程系列教程全副整顿好了，微信搜寻 Java 技术栈，在后盾发送：Java，能够在线浏览。

本文以一场面试连环炮揭开了 LongAdder 的面纱，怎么解决 count++ 的线程安全性问题？

栈长再总结下：

累加办法加 synchronized/ Lock 同步锁；
应用 AtomicInteger/ AtomicLong 原子类；
应用 LongAdder 原子类（举荐应用）；

LongAdder 这个货色是 Java 8 搞进去的，用来代替 AtomicXXX，不论是否高并发场景，都完胜 AtomicXXX，它不仅能够改善性能，当初面试也问的越来越多了，大家还是有必要把握。

尽管 LongAdder 性能更好，但也是以更多的内存空间耗费为代价的，当然，古代计算机，内存早已不是瓶颈，所以这点耗费是能够忽略不计的，性能还是最重要的，然而大家也要晓得这个点。

本文实战源代码完整版曾经上传：

https://github.com/javastacks…

欢送 Star 学习，公众号所有 Java 实战示例都会在这下面提供！

好了，明天的分享就到这里了，前面栈长会分享更多好玩的 Java 技术和最新的技术资讯，关注公众号 Java 技术栈第一工夫推送，我也将支流 Java 面试题和参考答案都整顿好了，在公众号后盾回复关键字 “ 面试 ” 进行刷题。

最初，感觉我的文章对你用播种的话，动动小手，给个在看、转发，原创不易，栈长须要你的激励。

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