介紹

Java 提供了?AtomicInteger/AtomicLong 在并發編程里經常用到，它們封裝了對 int 和 long 的原子操作。

Java 還提供了 AtomicReference，用于對象引用做原子性的管理，比如 get、set、CAS。

一般情況下 AtomicInteger、AtomicLong 的性能隨著線程的增多而急速下降，高并發下甚至不如加鎖的版本。因為線程多時競爭太激烈?CPU 都浪費在自旋上面了。

但即使如此，AtomicInteger 和 AtomicLong 的 incrementAndGet 依舊能維持幾千萬的ops，一般也夠用了。

我本以為 AtomicReference 也有著類似的性能，結果發現在 16C32G 機器上 16 個線程并發執行?AtomicReference 的 compareAndSet() 操作只有 200多萬的ops. 調用 CAS 時一般會搭配自旋，此時 16 個核全部打滿也才 200 多萬ops。當時我認為 AtomicReference 和?AtomicLong 的 CAS 操作代價應該相當。

各大網站搜了一下沒有講 AtomicReference 性能的。不過我從幾個側面角度判斷 AtomicReference 在高并發下的性能確實明顯不如 AtomicInteger、AtomicLong。

• AtomicReference.compareAndSet 操作8字節的對象指針的代價看似與?AtomicLong.compareAndSet 相同, 但這個過程中 JVM 肯定少不了更新各種內部信息, 以便正確的 GC. 所以它的?compareAndSet 肯定不純粹只是 CAS 8字節的代價.
  • 至于具體更新了哪些信息，我目前也不清楚，但感覺跟 GC 有關系

但是，什么場景下會需要這么高并發調用 AtomicReference.compareAndSet 呢?

大概是類似下面的場景

https://github.com/sofastack/sofa-tracer/blob/master/tracer-core/src/main/java/com/alipay/common/tracer/core/reporter/stat/model/StatValues.java#L58

我們要對一組計數器求sum, 這組計數器用 long[]?表示, 我們必須保證這組計數器計數時的原子性, 所以才用的 AtomicReference<long[]>, 否則我們就去用 AtomicLong[] 了.