JCTools
早在96年就有论文提出了无锁队列的概念,再到后来 Disruptor,高性能已得到生产的验证。此处介绍的 Jctools 中的高性能队列,其性能丝毫不输于 Disruptor。
JCTools (Java Concurrency Tools) 提供了一系列非阻塞并发数据结构(标准 Java 中缺失的),当存在线程争抢的时候,非阻塞并发数据结构比阻塞并发数据结构能提供更好的性能。
JCTools 是一个开源工具包,在 Apache License 2.0 下发布,并在 Netty、Rxjava 等诸多框架中被广泛使用。
JCTools 的开源 Github 仓库:https://github.com/JCTools/JCTools
在 Maven 中引入 JCtools jar 包就能使用 JCTools 了:
<dependency>
<groupId>org.jctools</groupId>
<artifactId>jctools-core</artifactId>
<version>3.0.0</version>
</dependency>
JCTools 中主要提供了 Map 以及 Queue 的非阻塞并发数据结构:
非阻塞 Map
- ConcurrentAutoTable(后面几个map/set结构的基础)
- NonBlockingHashMap
- NonBlockingHashMapLong
- NonBlockingHashSet
- NonBlockingIdentityHashMap
- NonBlockingSetInt
NonBlockingHashMap 是对 ConcurrentHashMap 的增强,对多 CPU 的支持以及高并发更新提供更好的性能。
NonBlockingHashMapLong 是 key 为 Long 型的 NonBlockingHashMap。
NonBlockingHashSet 是对 NonBlockingHashMap 的简单包装以支持 set 的接口。
NonBlockingIdentityHashMap 是从 NonBlockingHashMap 改造来的,使用 System.identityHashCode() 来计算哈希。
NonBlockingSetInt 是一个使用 CAS 的简单的 bit-vector。
非阻塞 Queue
JCTools 提供的非阻塞队列分为 4 类,可以根据不同的应用场景选择使用:
- SPSC-单一生产者单一消费者(有界和无界)
- MPSC-多生产者单一消费者(有界和无界)
- SPMC-单生产者多消费者(有界)
- MPMC-多生产者多消费者(有界)
“生产者”和“消费者”是指“生产线程”和“消费线程”。
// spsc-有界/无界队列
Queue<String> spscArrayQueue = new SpscArrayQueue(16);
Queue<String> spscUnboundedArrayQueue = new SpscUnboundedArrayQueue(2);
// spmc-有界队列
Queue<String> spmcArrayQueue = new SpmcArrayQueue<>(16);
// mpsc-有界/无界队列
Queue<String> mpscArrayQueue = new MpscArrayQueue<>(16);
Queue<String> mpscChunkedArrayQueue = new MpscChunkedArrayQueue<>(1024, 8 * 1024);
Queue<String> mpscUnboundedArrayQueue = new MpscUnboundedArrayQueue<>(2);
// mpmc-有界队列
Queue<String> mpmcArrayQueue = new MpmcArrayQueue<>(16);
参考资料:
http://tutorials.jenkov.com/jctools/index.html