Ketahui lebih lanjut mengenai CAS dalam java

Artikel ini membawakan anda isu berkaitan java, yang terutamanya memperkenalkan isu berkaitan CAS, CAS (bandingkan dan tukar), bandingkan dan tukar, yang boleh menyelesaikan situasi selari berbilang benang Berikut ialah mekanisme untuk kehilangan prestasi yang disebabkan oleh penggunaan kunci saya harap ia akan membantu semua orang.

Pembelajaran yang disyorkan: "tutorial 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 lokasi kepada nilai baharu. Jika tidak, pemproses tidak melakukan apa-apa. A thread mendapat nilai num daripada memori utama dan beroperasi pada num Apabila menulis nilai, thread akan membandingkan nilai num pertama yang diperolehi dengan nilai num dalam ingatan utama 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 benang, pelbagai masalah akan berlaku dalam berbilang benang, menyebabkan fenomena tidak selamat 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.

Contohnya, kelas AtomicInteger, AtomicInteger selamat untuk benang, berikut ialah kod sumber

Masuktidak selamatLihat buat sambil gelung diri, gelung diri di sini ada dalam Nilai nilai asal yang dijangkakan Jika ia tidak sepadan dengan nilai asal, ia akan mengitar semula nilai asal dan melalui CAS proses sehingga dapat Nilai baharu telah berjaya diberikan.

Kelebihan CAS

CAS ialah idea penguncian optimistik, dan kunci optimistik ringan tanpa penyekat merujuk kepada kegagalan utas atau Penggantungan tidak boleh menjejaskan kegagalan atau penggantungan algoritma 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 menjamin operasi atom pada pembolehubah yang dikongsi. Semasa 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 anda mempertimbangkan pengakhirannya, anda boleh mengabaikan masalah jika anda tidak mempertimbangkan prosesnya)

1. Tambah nombor versi
2. AtomicStampedReference
   

Bermula dari Java1.5, pakej atom JDK menyediakan kelas AtomicStampedReference 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 untuk menggunakan CAS

1. Jika bilangan benang kecil dan masa menunggu pendek, kunci putaran boleh digunakan untuk CAS cuba mendapatkan kunci, yang lebih cekap daripada disegerakkan.
2. Bilangan utas adalah besar dan masa menunggu adalah panjang Tidak disyorkan untuk menggunakan kunci putaran dan menggunakan banyak CPU

Pembelajaran yang disyorkan: " tutorial pembelajaran java"

Atas ialah kandungan terperinci Ketahui lebih lanjut mengenai CAS dalam java. Untuk maklumat lanjut, sila ikut artikel berkaitan lain di laman web China PHP!