“更好”。AtomicIntegerArray (1/0为真/假)对AtomicBoolean[]？

Question

我对此很好奇。如果使用值为0和1的AtomicIntegerArray，则可以完成与AtomicBoolean数组相同的操作。示例：

final AtomicIntegerArray array1 = new AtomicIntegerArray(10);
array1.compareAndSet(3, 0, 1); // 0 = false and 1 = true

// exactly the same thing of:

final AtomicBoolean[] array2 = new AtomicBoolean[10];
for(int i = 0; i < array2.length; i++)
     array2[i] = new AtomicBoolean(false);
array2[3].compareAndSet(false, true);

你认为哪个更快更好？

Answer 1

你认为哪个更快更好？

有趣的问题。这个速度可能只有在你做一些非常多的循环时才是可见的。否则，担心它就像是过早的优化。我会选择最干净和最容易维护的模式。

在幕后，两种方法都使用Unsafe.compareAndSwapInt(...)，因此性能可能非常相似。由于对volatile存储的访问没有阻塞，所以这与冲突无关。AtomicBoolean数组肯定会有更多与其关联的对象--每个对象都有自己的易失性存储。此外，在幕后，AtomicBoolean将boolean值存储为int，这样就不会节省任何费用。

我的直觉告诉我要使用AtomicIntegerArray。编写的代码较少，这通常意味着更多地依赖JDK来做正确的事情。要想弄清楚这一点，您必须在生产架构上测试大量迭代才能确定。我怀疑这种差别是可以忽略不计的，而且很难测量。

不是一个很好的答案，但希望这里有帮助。

编辑：

所以我只是做了一些测试，我看不出有什么明显的差别。这是我的小测试程序。它使用了100个线程，运行了1000万次迭代，它们之间的距离在0-10%以内。正如@mttdbrd所指出的，这绝不是一个“现实生活”测试。只有在生产过程中使用实际像它那样工作的代码时，才能真正了解两者之间是否有区别。

编辑：

好的，在调整我的程序以确保我将hotspot编译器放在@mttdbrd的文档中，并更改程序以便更好地调优条目的数量之后，我看到了一些有趣的结果。

数组中有1000个元素：

AtomicIntegerArray in 4224 millis
AtomicBoolean[]    in 3546 millis    (always a little bit faster)

但是，在数组中有10个元素：

AtomicIntegerArray in 26506 millis
AtomicBoolean[]    in 13263 millis  (much faster)

还注意到了速度的差异。这是有意义的，因为有更多的线程争用。100个线程更可能需要使用10个元素而不是1000个元素来旋转。

这是什么意思？如果您从一次更改到另一次，您最多可以节省每次操作的1 纳秒。也许吧。因此，与其担心两者的性能，不如选择最干净、最容易维护的模式。

Answer 2

实际监视AtomicIntegerArray的实现

http://fuseyism.com/classpath/doc/java/util/concurrent/atomic/AtomicIntegerArray-source.html

它似乎是用比我想的更多的注意力来管理的。

它不使用对象来存储值，从而使其在内存中更有效。实际上，它使用一个简单的int[]，然后以一种安全的方式访问它们。

因此，我认为，如果您需要使用许多AtomicInteger，最好使用AtomicIntegerArray。

AtomicIntegerArray:使用不安全类对AtomicIntegerArray中的单个int[]进行原子访问

AtomicBoolean[]：数组的每个对象都有它的对象(本身)来进行原子访问

因此，我希望在具有AtomicBoolean[]的重并发线程环境中获得更好的性能，并且比AtomicIntegerArray占用更多的内存。

Answer 3

我想说的是，这两者都是同样的表演，除非激烈的竞争。正如格雷的基准显示的那样，AtomicBoolean[]轻松战胜了AtomicIntegerArray。缺少的是这样的解释：

当AtomicIntegerArray在其内部int[]上操作时，将所有int的位置放在一起，而AtomicBoolean[]是一个包含对象的int数组。这些对象增加了很少(8或12)字节的开销，这样底层的int就不会被严格打包。

因此它们跨越了不同数量的缓存线，在这里， 虚假共享 起作用。由于缓存线通常是64字节，所以new AtomicIntegerArray(10)的全部数据都符合它(除非它开始对齐，然后使用两条缓存线)。这意味着错误共享的概率为100%，也就是说，它就像单个变量满足所有线程一样。

使用AtomicBoolean[]的开销，我们可以得到大约160个字节，而不是40个字节，因此更少的错误共享。

我猜格雷的基准有相当多的开销(%操作和条件)，实际的速度差异会更大。

这并不意味着AtomicIntegerArray是坏的。只是如果真的激烈竞争的话，就不应该这样使用。简单的解决方案是分配一个大得多的数组，并且只使用每16个元素，有效地将错误共享减少到零。