Java各种递增性能比较和分析

古城微笑少年丶 2021-07-24 16:42 349阅读 0赞

# 一 点睛 #

Java 中存在 Long、AtomicLong、LongAdder 三种类型递增，这里做一个测试，比较它们的性能，然后对测试结果进行理论分析。

# 二 代码 #

package com.mashibing.juc.c_018_00_AtomicXXX;
    
    import java.util.concurrent.TimeUnit;
    import java.util.concurrent.atomic.AtomicLong;
    import java.util.concurrent.atomic.LongAdder;
    
    public class T02_AtomicVsSyncVsLongAdder {
        static long count2 = 0L;
        static AtomicLong count1 = new AtomicLong(0L);
        static LongAdder count3 = new LongAdder();
        public static void main(String[] args) throws Exception {
            Thread[] threads = new Thread[1000];
            //---------------------第一次--------------------------------------
            for(int i=0; i<threads.length; i++) {
                threads[i] =
                        new Thread(()-> {
                            for(int k=0; k<100000; k++) count1.incrementAndGet();
                        });
            }
            long start = System.currentTimeMillis();
            for(Thread t : threads ) t.start();
            for (Thread t : threads) t.join();
            long end = System.currentTimeMillis();
            //TimeUnit.SECONDS.sleep(10);
            System.out.println("Atomic: " + count1.get() + " time " + (end-start));
            //---------------------第二次--------------------------------------
            Object lock = new Object();
            for(int i=0; i<threads.length; i++) {
                threads[i] =
                    new Thread(new Runnable() {
                        @Override
                        public void run() {
                            for (int k = 0; k < 100000; k++)
                                synchronized (lock) {
                                    count2++;
                                }
                        }
                    });
            }
            start = System.currentTimeMillis();
            for(Thread t : threads ) t.start();
            for (Thread t : threads) t.join();
            end = System.currentTimeMillis();
            System.out.println("Sync: " + count2 + " time " + (end-start));
            //---------------------第三次--------------------------------------
            for(int i=0; i<threads.length; i++) {
                threads[i] =
                        new Thread(()-> {
                            for(int k=0; k<100000; k++) count3.increment();
                        });
            }
            start = System.currentTimeMillis();
            for(Thread t : threads ) t.start();
            for (Thread t : threads) t.join();
            end = System.currentTimeMillis();
            //TimeUnit.SECONDS.sleep(10);
            System.out.println("LongAdder: " + count1.longValue() + " time " + (end-start));
        }
        static void microSleep(int m) {
            try {
                TimeUnit.MICROSECONDS.sleep(m);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

# 三 测试 #

> Atomic: 100000000 time 1079
> 
> Sync: 100000000 time 5587
> 
> LongAdder: 100000000 time 263

# 四 分析 #

测试结果：Long < AtomicLong < LongAdder。

一般来说性能也是这样的，但要根据高并发的具体情况而定。

理论分析如下：

1 Sync 加锁了，所以最慢。

2 Atomic 是原子操作，做了无锁优化，是 cas 操作，所以比 Sync 快。

3 LongAdder 内部做了分段锁，是分段 cas 操作，所以比 Atomic 更快。LongAdder 分段锁图解如下。

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2NoZW5ncWl1bWluZw_size_16_color_FFFFFF_t_70][]

简单理解：Atomic 是1个分段，LongAdder 是 4个分段。所以 LongAdder 自然更快。如果线程多，LongAdder 是有优势的。反之，体现不出它的优势。

[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2NoZW5ncWl1bWluZw_size_16_color_FFFFFF_t_70]: /images/20210724/9ab81cd01d014eeaa72ed989d661fcac.png