写一个非阻塞程序

Question

据我所知，写非阻塞（无锁）程序真的很困难。在使用基本构建模块（即CAS操作）编写Java应用程序时，仍然需要注意什么。

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如果我有共同的资源，我不想要锁定的共享资源，而不是会想可能使用compareAndSet（expectedValue，valueToSet）指令在一个while循环，直到成功。在java中，我们有支持这个操作的AtomicXXX类。例如写非阻塞堆栈参考（Java并发实践）

什么所有的东西，我需要保持在我的脑海里，什么都测试场景可以有..

Answer 1

的主要困难与锁相免费的编程是在架构层面。您需要以某种方式设计您的代码和算法，以免它们互相干扰数据。您需要在可以单独运行且独立运行的各个任务中“阻止”您的代码。然而，一旦你深入了解这些想法，你就开始想知道为什么你以前使用过这么多的阻止。

示例：Given是一个句子数组，并且您希望对每个单词中的单词进行计数，并且您希望以线程方式进行计算。

首先，您需要指出“阻塞点”，即线程可能发生冲突的位置。在这种情况下，数据源（数组）和数据输出是计数和结果的最终打印结果。因此，您需要找到一种方法，无需同步或锁定这些数据源。幸运的是，Java提供了Atomics类，它允许无阻塞地并发访问，并且允许进行大量的智能编码。

对于数组访问有两种选择：您可以使用AtomicInteger作为索引，并让其上的线程getAndIncremnt()获得其工作索引。如果你确实知道你有多少线程或者你的数据值有多长（这个提示：并非如此），这是非常有用的。

第二种选择是从一开始就为每个线程分配确定性索引，以确保没有线程干扰其他线程。如果你i.E.有4个线程和256个数据值，你可以以4的增量分配索引值。所以线程A得到0,4,8，...线程B获得1,5,9，等等。这确保了没有线程会与设计中的任何其他线程冲突。

最后的计数同样简单：首先让线程在内部计算单词，然后使用addAndGet()将总和添加到全局AtomicInteger中。

现在您只需要弄清楚何时打印该值。答案是“当最后一个线程完成时”。这可以再次完成 - 使用AtomicInteger作为计数器，并且让每个线程decrementAndGet()然后检查它们是否为0，这意味着它们是最后一个线程并需要打印结果。然后你可以使用一个Barrier类，它会阻塞，但在一个不再重要的地方，因为无论如何所有的工作都是在这个时候完成的。