以CountDownLatch为例简述CAS原理

不念不忘少年蓝@ 2022-10-29 04:28 242阅读 0赞

先跟一段基本代码实现，下面有详细代码描述，结合视频可以了解得更加透彻，力荐[马士兵教育 - IT界的传道授业 + 解惑][- IT_ _]。

AtomicInteger.incrementAndGet();  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ0OTY1Mzkz_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center]  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ0OTY1Mzkz_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 1]  
Unsafe中的compareAndSwapInt(若干args);  
![在这里插入图片描述][20210208145401983.png_pic_center]  
由jdk8u下的unsafe.cpp得知cmpxchg=compare and exchange

汇编语言系列 is\_MP=Multi Processor 判断电脑是否是多CPU，是则加上**lock cmpxchg指令(非原子性指令，synchronized的底层实现**)。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ0OTY1Mzkz_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 2]  
硬件层面：lock指令在执行其后的指令时会锁定一个北桥信号，而非采用锁总线的方式(留意下图内存总线示意)。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ0OTY1Mzkz_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 3]  
  
  
自旋锁(无锁)示意图：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ0OTY1Mzkz_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 4]  
CountDownLatch属于非互斥线程通信的同步工具类，可用于协调线程同步，且一经初始化使用后便不能继续复用。

CountDownLatch的工作原理是结合计数器促使一个线程在等待另外一些线程完成各自工作之后再继续执行，计数器的初始值为线程总数量。每一个线程完成自己的任务后计数器的值均会自减1，当计数器的值为0时表示所有的线程均已完成线程任务，而在CountDownLatch上等待的线程才可以恢复执行接下来的任务。

转载出处：[Shane Li - CountDownLatch的理解和使用][Shane Li - CountDownLatch]

Thread threads[] = new Thread[100];
    CountDownLatch latch = new CountDownLatch(threads.length);
    for (int i = 0; i < threads.length; i++) {
        threads[i] = new Thread(() -> {
            for (int j = 0; j < 100; j++) {
                m.incrementAndGet(); // m++
            }
            latch.countDown();
        });
    }
    
    Arrays.stream(threads).forEach((t) -> t.start());
    try {
        latch.await();
    } catch (InterruptedException e) {
        e.printStackTrace();
    }
    System.out.println(m);

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ0OTY1Mzkz_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 5]

[- IT_ _]: https://www.bilibili.com/video/BV1QA411H7Zn?t=49&p=1
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ0OTY1Mzkz_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center]: /images/20221024/b37c038ce4c749d286cd57a66c3cd0f4.png
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[Shane Li - CountDownLatch]: https://www.cnblogs.com/Lee_xy_z/p/10470181.html
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