在之前的文章中,栈长介绍了 LongAdder 的使用,性能实在太炸了,你还在用 AtomicInteger、AtomicLong 吗?如果你还不知道 LongAdder,赶紧看我之前写的那篇文章。

上次也提到了,在 JDK 8+ 中的 atomic 包下,还有另外一个兄弟类:LongAccumulator

这个类又是什么鬼?这篇栈长继续带大家揭开它神秘的面纱!

LongAccumulator

LongAccumulator 可以理解为 LongAdder 的增强版,它的功能要比 LongAdder 要更强大,或者说,LongAdder 只是 LongAccumulator 的一个实现而已。

另外,这些问题是 Java 程序员面试过程中必问的,出场率贼高,Java 程序员必懂,这些题我也都整理到了Java面试库小程序中,欢迎前往小程序刷题。

比如:LongAdder 只能进行数字的简单加减(只能是 1),而 LongAccumulator 提供了自定义的函数式接口,可以根据规则进行累加,不管是加减多少,或者是乘除多少,或者取最大值,想怎么弄,规则自己定。

如源码所示:

这个类也是 JDK 1.8 中新加的,与 LongAdder 不同的是,它的构造器提供了两个参数:

  • LongBinaryOperator:函数式接口参数;
  • identity:初始值;

LongBinaryOperator 函数式接口方法需要两个 long 值(左值+右值),并最终返回一个 long 值。

实战测试

1、实现 LongAdder

首先,栈长用 LongAccumulator 来实现 LongAdder 同样的功能。

定义一个累加规则的 LongAccumulator:

private static LongAccumulator longAccumulatorAdd = new LongAccumulator((left, right) -> left + right, 0);

这里使用了 Lambda 表达式,这也是 Java 8 引进的新语法,不懂的可以关注公众号:Java技术栈,看我之前写的系列 Java 8+ 教程,菜单栏中都整理好了,这里就不展开介绍了。

使用 LongAccumulator 进行累加:

/**
 * @author: 栈长
 * @from: 公众号Java技术栈
 */
private static void add(LongAccumulator longAccumulator, long number) throws InterruptedException {
    long start = System.currentTimeMillis();
    ExecutorService es = Executors.newFixedThreadPool(MAX_POOL_SIZE);
    for (int i = 0; i < MAX_POOL_SIZE; i++) {
        es.execute(() -> {
            for (int j = 0; j < MAX_LOOP_SIZE; j++) {
                longAccumulator.accumulate(number);
            }
        });
    }
    es.shutdown();
    es.awaitTermination(5, TimeUnit.MINUTES);
    System.out.printf("LongAccumulator %s*%s +%s 结果:%s,耗时:%sms.\n",
            MAX_POOL_SIZE,
            MAX_LOOP_SIZE,
            number,
            longAccumulator.get(),
            (System.currentTimeMillis() - start));
    longAccumulator.reset();
}

这里只贴核心测试代码了,完整代码已上传到了 Github:

https://github.com/javastacks/javastack

测试一下:

/**
 * @author: 栈长
 * @from: 公众号Java技术栈
 */
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
    // 和 LongAdder 一致
    add(longAccumulatorAdd, 1);

    // 每次累加2
    add(longAccumulatorAdd, 2);
}

第一次调用方法实现了和 LongAdder 一样的功能,第二次调用方法是每次累加 2,这个是 LongAdder 所办不到的。

输出结果:

一个很奇怪的现象是,为什么累加 2 还要更快??

2、实现求最大值

这次实现一个自定义规则的运算,求所有值的最大值。

定义一个取最大值规则的 LongAccumulator:

private static LongAccumulator longAccumulatorMax = new LongAccumulator(Long::max, 50);

这里使用了方法引用,这也是 Java 8 引进的新语法,不懂的可以关注公众号:Java技术栈,看我之前写的系列 Java 8+ 教程,菜单栏中都整理好了,这里就不展开介绍了。

使用 LongAccumulator 进行取最大值:

/**
 * @author: 栈长
 * @from: 公众号Java技术栈
 */
private static void max(LongAccumulator longAccumulator) throws InterruptedException {
    long start = System.currentTimeMillis();
    ExecutorService es = Executors.newFixedThreadPool(MAX_POOL_SIZE);
    for (int i = 0; i < MAX_POOL_SIZE; i++) {
        int finalI = i;
        es.execute(() -> {
            longAccumulator.accumulate(finalI * 10);
        });
    }
    es.shutdown();
    es.awaitTermination(5, TimeUnit.MINUTES);
    System.out.printf("LongAccumulator 求最大值结果:%s,耗时:%sms.\n",
            longAccumulator.get(),
            (System.currentTimeMillis() - start));
    longAccumulator.reset();
}

这里只贴核心测试代码了,完整代码已上传到了 Github:

https://github.com/javastacks/javastack

测试一下:

/**
 * @author: 栈长
 * @from: 公众号Java技术栈
 */
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
    // 和 LongAdder 一致
    add(longAccumulatorAdd, 1);

    // 每次累加2
    add(longAccumulatorAdd, 2);

    // 求最大值
    max(longAccumulatorMax);
}

初始值为 50,循环中的最大值应该是 9 * 10 = 90,来看下测试结果:

没毛病,结果输出正常。

当然,求最大值远远不会用到这个类,这里只是演示下这个自定义规则而已,你可以求乘积,更复杂的判断运算等其他自定义规则的运算,有了自定义规则,那它所能实现的功能远比 LongAdder 要强大,并且其性能也是旗鼓相当的。

总结

好了,总结下,LongAccumulator 有一个初始值,并且提供了一个自定义规则的函数式接口参数,功能要比 LongAdder 更强大,可以理解为 LongAdder 是 LongAccumulator 的一个实现,或者是 LongAccumulator 是 LongAdder 的增加版。

一句话总结就是:

简单递增、递减 1 用 LongAdder 就够了,复杂的累积运算用 LongAccumulator。

所以,怎么解决 count++ 的线程安全性问题?还有没有其他方案?

栈长最终总结下:

  • 累加方法加 synchronized/ Lock 同步锁;
  • 使用 AtomicInteger/ AtomicLong 原子类;
  • 使用 LongAdder 原子类(推荐使用);
  • 使用 LongAccumulator 原子类(推荐使用);

本文实战源代码完整版已经上传:

https://github.com/javastacks/javastack

欢迎 Star 学习,公众号所有 Java 实战示例都会在这上面提供!

好了,今天的分享就到这里了,后面栈长会分享更多好玩的 Java 技术和最新的技术资讯,关注公众号Java技术栈第一时间推送,我也将主流 Java 面试题和参考答案都整理好了,在公众号后台回复关键字 "面试" 进行刷题。

最后,觉得我的文章对你用收获的话,动动小手,给个在看、转发,原创不易,栈长需要你的鼓励。

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