Z001-LongAdder为何出现，它的原理是什么？

变量BASE

Cell-1

填充字节

LongAdder 出现原因

Cell-2

AtomicInteger、AtomicLong的弊端

要搞清楚AtomicInteger、AtomicInteger的弊端，先要弄明白，它们干了什么事情；要搞清楚干了什么事情，即 AtomicInteger、AtomicInteger的原理；要明白原理，那么最简单、粗暴、也高效地方式就是查阅源码啦，接下来，让我们走进源码

CPU-1

CPU-3

缓存行

源码查看，先看看LongAdder的继承结构：LongAdder -> Striped64 -> span style=\"font-size: inherit;\

变量A

Cell-0

AtomicInteger，会造成很多个线程，并发争抢着修改变量A，但是只能有一个线程去修改，其它线程就会空转

至此，明白了AtomicInteger的原理后，再来分析一下它的弊端；也是CAS的弊端随着CPU的核心数增多，大量的线程在等待着获取执行cmpxchg指令的锁，但是只能一个线程陷入进去，那么其它线程只能空转，可能造成CPU飙百的现象，这就是CAS的弊端，也是AtomicInteger的弊端；那么如何规避这个弊端呢？这要了解lock指令的原理了，根据查阅Intel开发手册描述：所以得出结论：原子性操作加上LOCK指令前缀：1、总线锁保证原子性2、数据已在缓存行中，通过缓存一致性协议(MESI)保证其原子性，PS：一定是数据已在缓存行中，才会是缓存行锁，否则会退化为总线锁的这就是LOCK指令的原理通过了解了lock指令的原理，AtomicInteger实现流程，就可以画出在CPU、内存、缓存行层面的示意图，如下所示：

既然，明白了这些推理过程，就需要验证所想，于是，去看LongAdder的实现过程让我们愉快地看看它的源码吧

CPU-2

既然要分散到缓存行，那么就需要将缓存行填充

将分散的变量，抽象为Cell类，并使用@sun.misc.Contended注解，进行缓存行填充，将变量分散到了不同缓存行上，每个线程有个随机种子-哈希值，去打散到数组中，这种操作就是锁分散操作，提高并行度，将原来很多的线程，分散到不同缓存行上CAS操作，而这些变量分出来多少个合适呢？默认两个，然后再不超过最大值时，会进行扩容操作，若达到了最大值后，当前线程的竞争 分派到其它的cell中

是由MESI协议保证一致性

如何解决这个弊端呢？下面来分析

由于弊端是多个线程去竞争一个变量A的修改，那么我们将变量A分为多个变量，然后打散到缓存行中，这样，多个线程获取不到一个变量的CAS操作，就会去竞争其它的变量的CAS操作，巧妙地分散了注意力，提高了并行度，那么这个值如何统计呢？其实很简单，就是将变量A与分出去的N个变量相加即可，这就是LongAdder出现的原因，如下图，将展示LongAdder 的实现流程的示意图