参考文献

累加器

  • AtomicLong :这是最基本的累加器,支持单个long类型的原子性操作.适用于低并发场景或单线程环境.

  • LongAdder :相比于AtomicLong ,LongAdder 在高并发环境中的性能更好,因为它使用了分段锁来避免多个线程同时竞争一个变量的情况.适用于高并发场景下的计数器或统计器.

  • DoubleAdder :与LongAdder 类似,但支持double类型的原子性操作.适用于需要累加double类型数据的高并发场景.

  • LongAccumulator :支持任意函数的原子性操作,可以自定义累加函数.适用于需要累加的场景比较复杂,需要自定义累加函数的情况.

  • DoubleAccumulator :与LongAccumulator 类似,但支持double类型的原子性操作.

  • 这些累加器在多线程环境下都可以保证线程安全,可以用于实现高性能的计数器、统计器等场景.选择哪种累加器要根据具体的场景和需求来确定.

    • 如果需要进行高并发的累加操作,可以选择LongAdder 或DoubleAdder ；

    • 如果需要自定义累加函数,可以选择LongAccumulator 或DoubleAccumulator .

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      import java.io.BufferedReader;
      import java.io.FileReader;
      import java.io.IOException;
      import java.util.concurrent.atomic.LongAccumulator ;

      public class Example {
          public static void main(String[] args) throws IOException {
              LongAccumulator  accumulator = new LongAccumulator (
                  (x, y) -> x + y, 0L);
              
              try (BufferedReader reader = new BufferedReader(new FileReader("input.txt"))) {
                  String line;
                  while ((line = reader.readLine()) != null) {
                      String[] words = line.split("\\s+");
                      for (String word : words) {
                          if (word.length() >= 5) {
                              accumulator.accumulate(1L);
                          }
                      }
                  }
              }
             
              long result = accumulator.get();
              System.out.println("单词出现次数:" + result);
          }
      }

LongAdder

  • LongAdder 是Java中用于高并发场景下的计数器,它是JDK1.8中新增的类.相较于AtomicLong ,它的性能更好,尤其是在高并发场景下.

实现原理

  • LongAdder 的原理是将一个long类型的值分解成多个小的值,每个线程对这些小的值进行累加,最终将它们汇总起来得到最终结果.这个过程中使用了一种特殊的算法:分段累加算法(Striped64算法).

  • 具体来说,LongAdder 内部维护了一个Cell数组,每个Cell都是一个long类型的变量.当多个线程同时对LongAdder 进行累加操作时,它们会被分配到不同的Cell中进行累加操作,这样就避免了多个线程同时对同一个变量进行竞争的情况,从而提高了并发性能.

  • 当需要获取LongAdder 的值时,它会将所有Cell中的值相加,再加上一个基础值（base）,得到最终结果.这个过程中,需要使用一个类似于volatile的机制来保证各个线程的操作的可见性和有序性.

  • 总的来说,LongAdder 的原理是通过将long类型的值分解成多个小的值,使用分段累加算法来避免多个线程的竞争,并使用volatile机制来保证操作的可见性和有序性.这样就能实现高并发场景下的高性能累加器.