Khi nào AtomicInteger được ưu tiên hơn đồng bộ?

Question

Vì AtomicInteger có thể có ít nhất một đơn đặt hàng có cường độ chậm hơn so với int được bảo vệ bởi synchronized, tại sao tôi lại muốn sử dụng AtomicInteger?

Ví dụ, nếu tất cả tôi muốn là để tăng giá trị int một cách thread-safe, tại sao không sử dụng always:

synchronized(threadsafeint) { 
    threadsafeint++; 
} 

thay vì sử dụng chậm hơn AtomicInteger.incrementAndGet()?

Answer 1

Vì AtomicInteger có thể có ít nhất một trình tự cường độ chậm hơn một int được bảo vệ bởi đồng bộ hóa, tại sao tôi lại muốn sử dụng AtomicInteger?

AtomicInteger nhanh hơn nhiều.

static final Object LOCK1 = new Object(); 
static final Object LOCK2 = new Object(); 
static int i1 = 0; 
static int i2 = 0; 
static final AtomicInteger ai1 = new AtomicInteger(); 
static final AtomicInteger ai2 = new AtomicInteger(); 

public static void main(String... args) throws IOException { 
    for(int i=0;i<5;i++) { 
     testSyncInt(); 
     testAtomicInt(); 
    } 
} 

private static void testSyncInt() { 
    long start = System.nanoTime(); 
    int runs = 10000000; 
    for(int i=0;i< runs;i+=2) { 
     synchronized (LOCK1) { 
      i1++; 
     } 
     synchronized (LOCK2) { 
      i2++; 
     } 
    } 
    long time = System.nanoTime() - start; 
    System.out.printf("sync + incr: Each increment took an average of %.1f ns%n", (double) time/runs); 
} 

private static void testAtomicInt() { 
    long start = System.nanoTime(); 
    int runs = 10000000; 
    for(int i=0;i< runs;i+=2) { 
     ai1.incrementAndGet(); 
     ai2.incrementAndGet(); 
    } 
    long time = System.nanoTime() - start; 
    System.out.printf("incrementAndGet: Each increment took an average of %.1f ns%n", (double) time/runs); 
} 

in

sync + incr: Each increment took an average of 32.4 ns 
incrementAndGet: Each increment took an average of 20.6 ns 
sync + incr: Each increment took an average of 31.4 ns 
incrementAndGet: Each increment took an average of 12.9 ns 
sync + incr: Each increment took an average of 29.6 ns 
incrementAndGet: Each increment took an average of 12.9 ns 
sync + incr: Each increment took an average of 35.1 ns 
incrementAndGet: Each increment took an average of 16.6 ns 
sync + incr: Each increment took an average of 29.9 ns 
incrementAndGet: Each increment took an average of 13.0 ns 

---

Thêm một số tranh chấp như @assylias gợi ý. Nó cho thấy rằng khi bạn chỉ thực sự sử dụng một luồng, CPU có thể tối ưu hóa truy cập.

static final Object LOCK1 = new Object(); 
static final Object LOCK2 = new Object(); 
static int i1 = 0; 
static int i2 = 0; 
static final AtomicInteger ai1 = new AtomicInteger(); 
static final AtomicInteger ai2 = new AtomicInteger(); 

public static void main(String... args) throws ExecutionException, InterruptedException { 
    for(int i=0;i<5;i++) { 
     testSyncInt(); 
     testAtomicInt(); 
    } 
} 

private static void testSyncInt() throws ExecutionException, InterruptedException { 
    long start = System.nanoTime(); 
    final int runs = 1000000; 
    ExecutorService es = Executors.newFixedThreadPool(2); 
    List<Future<Void>> futures = new ArrayList<>(); 
    for(int t=0;t<8;t++) { 
     futures.add(es.submit(new Callable<Void>() { 
      public Void call() throws Exception { 
       for (int i = 0; i < runs; i += 2) { 
        synchronized (LOCK1) { 
         i1++; 
        } 
        synchronized (LOCK2) { 
         i2++; 
        } 
       } 
       return null; 
      } 
     })); 
    } 
    for (Future<Void> future : futures) { 
     future.get(); 
    } 
    es.shutdown(); 
    long time = System.nanoTime() - start; 
    System.out.printf("sync + incr: Each increment took an average of %.1f ns%n", (double) time/runs/2); 
} 

private static void testAtomicInt() throws ExecutionException, InterruptedException { 
    long start = System.nanoTime(); 
    final int runs = 1000000; 
    ExecutorService es = Executors.newFixedThreadPool(2); 
    List<Future<Void>> futures = new ArrayList<>(); 
    for(int t=0;t<8;t++) { 
     futures.add(es.submit(new Callable<Void>() { 
      public Void call() throws Exception { 
       for (int i = 0; i < runs; i += 2) { 
        ai1.incrementAndGet(); 
        ai2.incrementAndGet(); 
       } 
       return null; 
      } 
     })); 
    } 
    for (Future<Void> future : futures) { 
     future.get(); 
    } 
    es.shutdown(); 
    long time = System.nanoTime() - start; 
    System.out.printf("incrementAndGet: Each increment took an average of %.1f ns%n", (double) time/runs/2); 
} 

in

sync + incr: Each increment took an average of 478.6 ns 
incrementAndGet: Each increment took an average of 191.5 ns 
sync + incr: Each increment took an average of 437.5 ns 
incrementAndGet: Each increment took an average of 169.8 ns 
sync + incr: Each increment took an average of 408.1 ns 
incrementAndGet: Each increment took an average of 180.8 ns 
sync + incr: Each increment took an average of 511.5 ns 
incrementAndGet: Each increment took an average of 313.4 ns 
sync + incr: Each increment took an average of 441.6 ns 
incrementAndGet: Each increment took an average of 219.7 ns 

Answer 2

nếu bạn thực sự muốn biết thêm chi tiết về lý do tại sao java.util.concurrent thứ là tốt hơn và những gì là sự khác biệt được so sánh với cách tiếp cận đồng bộ cổ điển, đọc this link (và cả trên blog nói chung)