Java并发编程之LongAdder源码（三）

前言

前面两篇文章介绍了LongAdder的主要方法实现流程，除此之外还有两个需要注意的地方，分别是：

• sum()方法
• @sun.misc.Contended注解

sum方法

public long sum() {
    Cell[] as = cells; Cell a;
    long sum = base;
    if (as != null) {
        for (int i = 0; i < as.length; ++i) {
            if ((a = as[i]) != null)
                sum += a.value;
        }
    }
    return sum;
}

上面就是sum()方法的源码，通过前面两篇文章我们已经知道了LongAdder可能会在base和Cell数组两个地方进行累加操作，所以sum()方法就是对这两个的值进行求和。

long sum = base先获取base的值，然后判断Cell数组as是否为null，不为null就循环遍历数组每个元素，然后把值都加到sum上并返回。

@sun.misc.Contended

上图是CPU缓存设计概览，由于CPU和内存之间速度的差异太大，因此在CPU中设计了L1、L2、L3三级高速缓存，大小依次变大，速度依次变慢，其中L1、L2是在每个内核中，而L3是所有内核共享。

CPU读取数据时，首先会从缓存中去读，如果缓存中没有的话会去内存先读到缓存中，然后再从缓存中取数据。而CPU从内存中读取数据时并不是按字节或者单个字来读取的，因为根据局部性原理（一块内存被访问后，它附近的地址也很有可能会被访问），所以CPU读取的是一整块内存（64字节），然后保存到L3中，这一块内存被称为缓存行（Cache Line）。

而由于L3是所有内核共享的缓存，所以当一个内核修改了缓存行中的数据后，为了保证数据的一致性，会使其他内核中读取的该缓存行数据失效，就不得不从主存中重新读取数据，这种现象被称为伪共享。

为了解决伪共享的问题，可以采用“字节填充”的技术，其原理是通过在数据中填充空字节，尽可能让不相干的数据分布到不同的缓存行中，这样不同的CPU读取的数据就在不同的缓存行了，避免了伪共享问题的发生。

LongAdder之所以在高并发情况下效率会很高，主要是因为通过把累加操作分散到Cell数组中每个元素上去，最后再进行求和来计算结果。

@sun.misc.Contended 
static final class Cell {
    // 省略...
}

在Cell类上的注解@sun.misc.Contended 的作用就是通过字节填充避免缓存伪共享的产生，所以多个CPU操作Cell数组时会大大提高计算效率。