不安全的compareAndSwapInt與同步

Question

我發現幾乎所有高級同步抽象（如Semaphore，CountDownLatch，來自java.util.concurrent的Exchanger）和併發集合都使用Unsafe（比如compareAndSwapInt方法）中的方法來定義臨界區。同時，我預計同步塊或方法將用於此目的。 你能解釋一下，不安全的方法（我的意思是隻能自動設置一個值的方法）比同步更有效率，它爲什麼如此？

Answer 1

如果您希望等待很長時間（例如毫秒），使用synchronised可以更高效，因爲線程可以睡着並釋放CPU來完成其他工作。如果您期望操作很快發生，使用compareAndSwap會更有效。這是因爲它是一個簡單的機器代碼指令，只需要10 ns。但是，如果資源非常令人滿意，則此指令必須忙於等待，如果無法獲得所需的值，則可能會耗盡CPU，直到它耗盡爲止。

如果使用堆內存，則可以控制共享數據的佈局並避免錯誤共享（多個CPU正在更新相同的高速緩存行）。當你想要獨立更新多個值時，這很重要。例如爲環形緩衝區。

注意，內部實現的典型JVM的（例如，熱點）將經常使用的比較並交換硬件指令作爲部分​​實施如果這樣的指令是可用的（例如，。86），而另一種常見的替代方案是LL/SC（例如POWER，ARM）。一種典型的策略是使用比較和交換（或等效）的快速路徑來嘗試獲得鎖，如果該鎖是空閒的，則可能有短暫的spin-loop，最後如果該鎖失敗回退到OS級阻塞原語（例如，futex,Events）。細節遠遠超出了這個範圍，並且包括諸如biased locking之類的技術，並且最終取決於實現。