前言
嗯,这个对于多线程记数很重要
关键字
CAS,乐观锁
一、定义
AtomicIntger 是对 int 类型的一个封装,提供原子性的访问和更新操作,其原子性操作的实现是基于 CAS(compare-and-swap)技术。
二、使用及场景
关于 CAS 的使用,在数据库产品中,为保证索引的一致性,一个常见的选择是,保证只有一个线程能够排他性地修改一个索引分区,
一般来说,我们进行的类似 CAS 操作,可以并且推荐使用 Variable Handle API 去实现,其提供了精细粒度的公共底层 API。我这里强调公共,是因为其 API 不会像内部 API 那样,发生不可预测的修改,这一点提供了对于未来产品维护和升级的基础保障,坦白说,很多额外工作量,都是源于我们使用了 Hack 而非 Solution 的方式解决问题。
CAS 也并不是没有副作用,试想,其常用的失败重试机制,隐含着一个假设,即竞争情况是短暂的。大多数应用场景中,确实大部分重试只会发生一次就获得了成功,但是总是有意外情况,所以在有需要的时候,还是要考虑限制自旋的次数,以免过度消耗 CPU。
另外一个就是著名的ABA问题,这是通常只在 lock-free 算法下暴露的问题。我前面说过 CAS 是在更新时比较前值,如果对方只是恰好相同,例如期间发生了 A -> B -> A 的更新,仅仅判断数值是 A,可能导致不合理的修改操作。针对这种情况,Java 提供了 AtomicStampedReference 工具类,通过为引用建立类似版本号(stamp)的方式,来保证 CAS 的正确性,具体用法请参考这里的介绍。
前面介绍了 CAS 的场景与实现,幸运的是,大多数情况下,Java 开发者并不需要直接利用 CAS 代码去实现线程安全容器等,更多是通过并发包等间接享受到 lock-free 机制在扩展性上的好处。