Java中 AtomicReferenceFieldUpdater 怎么在 ConcurrentSkipListMap 中实现无锁跳表节点替换

雨萱酱_7141

雨萱酱_7141

2026-07-14

272人浏览

原创

concurrentskiplistmap未使用atomicreferencefieldupdater,而是直接通过unsafe.compareandsetobject实现cas操作。因其节点不可变、字段非public volatile、需极致性能且要求精确内存偏移控制,故绕过updater的反射开销与访问限制。

java中 atomicreferencefieldupdater 怎么在 concurrentskiplistmap 中实现无锁跳表节点替换

AtomicReferenceFieldUpdater 在 ConcurrentSkipListMap 中并不用于实现跳表节点的“无锁替换”。

这是一个常见误解。实际上,ConcurrentSkipListMap 的底层节点(Node)本身是不可变的(immutable),其关键字段(如 next、key、value)在构造后不再修改;而节点之间的逻辑链接变更(如插入、删除)依赖的是 CAS(Compare-and-Swap)操作,但这些 CAS 并非通过 AtomicReferenceFieldUpdater 实现,而是直接使用 Unsafe.compareAndSetObject —— 这正是 ConcurrentSkipListMap 手动内联原子操作的核心方式。

为什么不用 AtomicReferenceFieldUpdater?

因为性能和控制粒度:

  • AtomicReferenceFieldUpdater 是基于反射 + Unsafe 的封装,存在运行时字段检查开销(如 accessCheck),而 ConcurrentSkipListMap 要求极致性能,选择直接调用 Unsafe 方法绕过所有校验;
  • 节点字段(如 next)是 volatile 的,但更新必须严格满足 CAS 条件(例如:只有当前值等于预期值才替换),Unsafe.compareAndSetObject 提供了更底层、更确定的语义;
  • AtomicReferenceFieldUpdater 要求字段为 public volatile,而 ConcurrentSkipListMap.Node 的字段是 final 或包级私有 volatile,不满足 updater 的访问要求。

节点替换的真实机制:不可变 + CAS 链接重写

跳表中没有“替换节点内容”,只有“替换指针指向”:

Java Maven Secondary Analysis
Java Maven Secondary Analysis

分析ZIP压缩包或GitLab仓库中的Java Maven项目,确定二次开发范围、类数量、模块分布及生产相关指标。

下载
  • 每个 Node 实例一旦创建,key、value、next(各层)均不可变;
  • 插入时,先构建新节点,再对目标层级的前驱节点的 next 字段执行 CAS,将其从旧节点改为新节点;
  • 删除时,先将节点的 value 设为 null(标记逻辑删除),再对前驱的 next 执行 CAS 跳过该节点(物理删除);
  • 所有 CAS 均通过 UNSAFE.compareAndSetObject(this, nextOffset, cmp, val) 完成,其中 nextOffset 是预先通过 objectFieldOffset 计算好的内存偏移量。

AtomicReferenceFieldUpdater 的适用场景(对比说明)

它适合在无法修改类定义的前提下,对已有 public volatile 字段做原子更新,例如:

  • 第三方类中一个 public volatile Node next 字段;
  • 你自己写的工具类,希望避免 AtomicReference 对象包装开销,又不想直接用 Unsafe;
  • 但 ConcurrentSkipListMap 是 JDK 核心类,可直接用 Unsafe,且设计上拒绝反射式动态访问,因此完全不采用 updater。

你可以怎么验证?

查看 OpenJDK 源码(如 ConcurrentSkipListMap.java):

  • 搜索 UNSAFE,可见大量 compareAndSetNext、casValue 等方法,内部调用 UNSAFE.compareAndSetObject;
  • 搜索 AtomicReferenceFieldUpdater,结果为空;
  • Node 类中 next 字段声明为 volatile Node next;,但修饰符是包私有(无 public),且未提供 updater 所需的静态 updater 实例。

不复杂但容易忽略:无锁 ≠ 用高级原子工具类,而在于是否避免锁 + 是否正确使用底层原子原语。ConcurrentSkipListMap 选择了最直接、最可控的 Unsafe 路径,而非抽象层。

Java免费学习笔记:立即使用
解锁 Java 大师之旅:从入门到精通的终极指南

相关文章

PHP速学视频免费教程(入门到精通)
PHP速学视频免费教程(入门到精通)

PHP怎么学习?PHP怎么入门?PHP在哪学?PHP怎么学才快?不用担心,这里为大家提供了PHP速学教程(入门到精通),有需要的小伙伴保存下载就能学习啦!

下载

相关标签:

java

本站声明:本文内容由网友自发贡献,版权归原作者所有,本站不承担相应法律责任。如您发现有涉嫌抄袭侵权的内容,请联系admin@php.cn

相关专题

更多
java
java

Java是一个通用术语,用于表示Java软件及其组件,包括“Java运行时环境 (JRE)”、“Java虚拟机 (JVM)”以及“插件”。php中文网还为大家带了Java相关下载资源、相关课程以及相关文章等内容,供大家免费下载使用。

2023.06.15

9997

6

java正则表达式语法
java正则表达式语法

java正则表达式语法是一种模式匹配工具,它非常有用,可以在处理文本和字符串时快速地查找、替换、验证和提取特定的模式和数据。本专题提供java正则表达式语法的相关文章、下载和专题,供大家免费下载体验。

2023.07.05

7142

9

java自学难吗
java自学难吗

Java自学并不难。Java语言相对于其他一些编程语言而言,有着较为简洁和易读的语法,本专题为大家提供java自学难吗相关的文章,大家可以免费体验。

2023.07.31

6292

8

java配置jdk环境变量
java配置jdk环境变量

Java是一种广泛使用的高级编程语言,用于开发各种类型的应用程序。为了能够在计算机上正确运行和编译Java代码,需要正确配置Java Development Kit(JDK)环境变量。php中文网给大家带来了相关的教程以及文章,欢迎大家前来阅读学习。

2023.08.01

1084

3

java保留两位小数
java保留两位小数

Java是一种广泛应用于编程领域的高级编程语言。在Java中,保留两位小数是指在进行数值计算或输出时,限制小数部分只有两位有效数字,并将多余的位数进行四舍五入或截取。php中文网给大家带来了相关的教程以及文章,欢迎大家前来阅读学习。

2023.08.02

908

3

java基本数据类型
java基本数据类型

java基本数据类型有:1、byte;2、short;3、int;4、long;5、float;6、double;7、char;8、boolean。本专题为大家提供java基本数据类型的相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

2023.08.02

1316

5

java有什么用
java有什么用

java可以开发应用程序、移动应用、Web应用、企业级应用、嵌入式系统等方面。本专题为大家提供java有什么用的相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

2023.08.02

2629

5

java在线网站
java在线网站

Java在线网站是指提供Java编程学习、实践和交流平台的网络服务。近年来,随着Java语言在软件开发领域的广泛应用,越来越多的人对Java编程感兴趣,并希望能够通过在线网站来学习和提高自己的Java编程技能。php中文网给大家带来了相关的视频、教程以及文章,欢迎大家前来学习阅读和下载。

2023.08.03

19951

3

配置java环境变量
配置java环境变量

配置Java环境变量是为了让操作系统能够识别和使用Java的相关命令和功能。本专题为大家提供配置java环境变量相关文章,帮助大家解决问题。

2023.08.03

1175

8

热门下载

更多
网站特效
/
网站源码
/
网站素材
/
前端模板

精品课程

更多
相关推荐
/
热门推荐
/
最新课程
dev.java 官方:Learn Java
dev.java 官方:Learn Java

共0课时 | 0人学习

Java JDBC数据库连接官方教程
Java JDBC数据库连接官方教程

共0课时 | 0人学习