Bagaimana untuk menggunakan CAS java

Penjelasan CAS:

CAS (bandingkan dan tukar), bandingkan dan tukar. Mekanisme yang boleh menyelesaikan kehilangan prestasi yang disebabkan oleh menggunakan kunci dalam situasi selari berbilang benang Operasi CAS mengandungi tiga operan—lokasi memori (V), nilai asal yang dijangkakan (A) dan nilai baharu (B). Jika nilai lokasi memori sepadan dengan nilai asal yang dijangkakan, pemproses secara automatik mengemas kini nilai lokasi kepada nilai baharu. Jika tidak, pemproses tidak melakukan apa-apa. A thread mendapat nilai num dari memori utama dan beroperasi pada num Apabila menulis nilai, thread akan membandingkan nilai num pertama yang diperolehi dengan nilai num dalam ingatan utama, nilai yang berubah akan menjadi num ditulis ke dalam ingatan utama Jika mereka tidak sama, perbandingan akan digelung sehingga berjaya.

Penjanaan CAS:

Kata kunci yang tidak menentu sering digunakan apabila mengubah suai pembolehubah yang dikongsi, tetapi nilai yang tidak menentu mempunyai keterlihatan dan melarang penangkapan semula arahan (ketertiban), dan atomicity tidak boleh dijamin. Walaupun tiada masalah dalam satu thread, pelbagai masalah akan berlaku dalam multi-threading, menyebabkan ketidakamanan di tapak. Oleh itu, CAS dihasilkan selepas jdk1.5 dan menggunakan primitif CPU (tidak boleh dibahagikan, berterusan dan tidak terganggu) untuk memastikan keatoman operasi di tapak.

Aplikasi CAS:

Java.util.concurrent (JUC) baharu dalam JDK1.5 dibina pada CAS. Berbanding dengan mekanisme kunci yang disegerakkan, CAS ialah pelaksanaan biasa bagi algoritma tidak menyekat. Oleh itu, JUC telah banyak meningkatkan prestasinya.

Sebagai contoh, kelas AtomicInteger, AtomicInteger adalah selamat untuk benang, berikut ialah kod sumber

Masukkan tidak selamat dan lihat lakukan semasa Self-looping, self-looping di sini adalah untuk menilai bahawa jika nilai asal yang dijangkakan tidak sepadan dengan nilai asal, ia akan mengitar semula untuk mendapatkan nilai asal, dan kemudian melalui proses CAS sehingga nilai baharu boleh ditugaskan dengan jayanya.

Kelebihan CAS

CAS ialah idea penguncian yang optimistik, dan ia merupakan kunci optimistik ringan yang tidak menyekat bermakna kegagalan atau penggantungan benang tidak akan mempengaruhi Algoritma kegagalan atau hang benang lain.

Kelemahan CAS

1. Masa kitaran yang panjang, overhed tinggi dan sumber CPU yang diduduki. Jika kunci putaran gagal untuk masa yang lama, ia akan membawa banyak overhed ke CPU. Jika JVM boleh menyokong arahan jeda yang disediakan oleh pemproses, kecekapan akan dipertingkatkan ke tahap tertentu Arahan jeda mempunyai dua fungsi Pertama, ia boleh melambatkan arahan pelaksanaan saluran paip (de-pipeline) supaya CPU tidak menggunakan terlalu banyak sumber pelaksanaan Jumlah kelewatan bergantung pada pelaksanaan, dan pada sesetengah pemproses kelewatan adalah sifar. Kedua, ia boleh mengelakkan siram saluran paip CPU yang disebabkan oleh pelanggaran pesanan memori apabila keluar dari gelung, dengan itu meningkatkan kecekapan pelaksanaan CPU.

2. hanya boleh menjamin operasi atom pada pembolehubah kongsi. Apabila menjalankan operasi pada pembolehubah kongsi, kami boleh menggunakan CAS kitaran untuk memastikan operasi atom Walau bagaimanapun, apabila beroperasi pada berbilang pembolehubah dikongsi, CAS kitaran tidak dapat menjamin keatoman operasi tersebut a Caranya ialah dengan menggabungkan berbilang pembolehubah yang dikongsi menjadi satu pembolehubah yang dikongsi untuk operasi. Sebagai contoh, terdapat dua pembolehubah dikongsi i=2, j=a, cantum ij=2a, dan kemudian gunakan CAS untuk mengendalikan ij. Bermula dari Java 1.5, JDK menyediakan kelas AtomicReference untuk memastikan atomicity antara objek rujukan Anda boleh meletakkan berbilang pembolehubah dalam satu objek untuk melaksanakan operasi CAS.

3. Masalah ABA

Selesaikan masalah ABA (jika nilainya adalah untuk mempertimbangkan pengakhiran, anda boleh mengabaikan masalah tanpa mempertimbangkan prosesnya)

1. Tambah nombor versi

2. AtomicStampedReference
   

Disediakan dalam pakej atom JDK bermula dari Java 1.5 Kelas AtomicStampedReference dicipta untuk menyelesaikan masalah ABA. Kaedah compareAndSet bagi kelas ini adalah untuk memeriksa dahulu sama ada rujukan semasa adalah sama dengan rujukan yang dijangkakan dan sama ada bendera semasa adalah sama dengan bendera yang dijangkakan Jika semuanya sama, maka secara atom tetapkan nilai rujukan dan bendera kepada nilai kemas kini yang diberikan.

Masa menggunakan CAS

1. Jika bilangan benang kecil dan masa menunggu adalah singkat, kunci putaran boleh digunakan untuk CAS cuba mendapatkan kunci, yang lebih cekap daripada disegerakkan.

2. Bilangan benang adalah besar dan masa menunggu yang panjang Tidak digalakkan menggunakan kunci putaran dan menggunakan banyak CPU

.

Atas ialah kandungan terperinci Bagaimana untuk menggunakan CAS java. Untuk maklumat lanjut, sila ikut artikel berkaitan lain di laman web China PHP!