Java 比较、交换和阻塞算法的性能比较

我有一个

ConcurrentLinkedQueue

，用作底层数据结构。每次put调用时，我都会向列表中添加一个唯一的递增值。我有这个方法的synchronized和compare-and-swap版本。当我只有很少的线程（例如，5个）并且总共做了1000万次put时，我发现同步版本工作得更好。当我有多个线程（例如，2000个）并且总共执行相同数量的put时，我发现CAS工作得更好。为什么CAS的性能不如线程较少的阻塞算法

// AtomicReference<Foo> latestValue that is initialized
    public void put(Double value) {
        Foo currentValue;
        while (true) {
            currentValue = latestValue.get();
            Foo newValue = new Foo(value);
            if (latestValue.compareAndSet(currentValue, newValue)) {
                historyList.add(newValue);
                return;
            }
        }
    }

---

TL；DR因为在无竞争的情况下，JVM将优化

synchronized

，并用CAS锁替换它

在您的CAS案例中，您得到了开销：您正在尝试进行一些计算，即使您的CAS将失败。当然，与真正的互斥体获取相比，这算不了什么，当您使用

synchronized

时通常会发生什么

但是JVM并不愚蠢，当它看到您当前获取的锁是无约束的时，它只是用CAS锁（或者在有偏差的锁定情况下，甚至用简单的存储）替换真正的互斥锁。 因此，对于

synchronized

中的两个线程，您只测量了一个CAS，但对于您自己的CAS实现，您还测量了分配Foo实例的时间，例如compareAndSet和get（）

---

对于2000个线程，JVM不执行CAS优化，因此您的实现比预期的互斥获取更出色。

我认为您的观察结果是关键。@Fildor您能详细说明一下吗？如果涉及更多线程，那么无锁工作就更重要了。因为碰撞的概率会高得多。如果您只有几个线程，那么开销较小的实现可能会执行得更好，即使它包含锁定。@Fildor好的，我理解这一部分。我不明白的是，为什么当线程数较少时，CAS的性能不好。您对“坏”的定义是什么？您是如何实现CAS的？也许还有一些优化的空间？我已经为你的案例编辑了我的答案，以更好地解释它。关于JVM CAS优化，你有什么来源可以指向我吗？@user592748当然。这是官方文件，你可以在那里找到布赖恩·戈茨的一些评论。如果您对特定的实现感兴趣，可以在这里找到一些信息：在这里可以找到实际的解释：src/cpu/x86/vm/template解释器或在hotspot/src/share/vm/解释器中/

NON-BLOCKING
Threads 2000
Puts per thread 10000
Put time average    208493309

BLOCKING
Threads 2000
Puts per thread 10000
Put time average    2370823534


NON-BLOCKING
Threads 2
Puts per thread 10000000
Put time average    13117487385

BLOCKING
Threads 2
Puts per thread 10000000
Put time average    4201127857