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队列

程序员文章站 2022-05-04 16:25:47
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队列 加锁方式 是否有界 数据结构
ArrayBlockingQueue 加锁 有界 ArrayList
LinkedBlockingQueue 加锁 * LinkedList
ConcurrentLinkedQueue CAS * LinkedList
LinkedTransferQueue CAS * LinkedList
disruptor CAS 有界 ringBuffer

Disruptor

是一个高性能的异步处理框架,或者可以认为是线程间通信的高效低延时的内存消息组件

Disruptor实现高性能主要体现了去掉了锁,采用CAS算法,同时内部通过环形队列实现有界队列。

  • 环形数据结构
    为了避免垃圾回收,采用数组而非链表。同时,数组对处理器的缓存机制更加友好。

  • 元素位置定位
    数组长度2^n,通过位运算,加快定位的速度。下标采取递增的形式。不用担心index溢出的问题。index是long类型,即使100万QPS的处理速度,也需要30万年才能用完。

  • 无锁设计
    每个生产者或者消费者线程,会先申请可以操作的元素在数组中的位置,申请到之后,直接在该位置写入或者读取数据。整个过程通过原子变量CAS,保证操作的线程安全。

  • 缓存行填充
    数据在缓存中不是以独立的项来存储的,如不是一个单独的变量,也不是一个单独的指针。缓存是由缓存行组成的,通常是64字节,并且它有效地引用主内存中的一块地址。一个Java的long类型是8字节,因此在一个缓存行中可以存8个long类型的变量。
    数组中的一个值被加载到缓存中,它会额外加载另外7个。因此你能非常快地遍历这个数组。当缓存行中两个值同时被修改时,第一个修改的生效,第二个失败,整个缓存行需要从主内存重新读取,产生伪共享.
    Disruptor消除这个问题,至少对于缓存行大小是64字节或更少的处理器架构来说是这样,通过增加补全来确保ring buffer的***不会和其他东西同时存在于一个缓存行中。
    public long p1, p2, p3, p4, p5, p6, p7; // cache line padding private volatile long cursor = INITIAL_CURSOR_VALUE; public long p8, p9, p10, p11, p12, p13, p14; // cache line padding队列队列队列