有效增长的原子阵列答案

【问题标题】：efficiently growing atomic arrays有效增长的原子阵列
【发布时间】：2016-04-27 19:27:50
【问题描述】：

是否有任何干净有效的方法来发展Atomic(Double|Integer|Long|Reference)Array？在我的特殊情况下，复制期间没有并发写入。一种创建新数组并将源数组循环复制到目标数组的明显方法：

Atomic*Array dest = new Atomic*Array(newSize);
for (int i = 0, len = src.length(); i < len; ++i)
    dest.set(i, src.get(i));

这段代码可能比System.arraycopy 或Arrays.copy 类型的函数慢得多，而且有点冗长。

我可以交替使用反射来获取源的 array 字段，扩展它，并将新数组传递给 Atomic*Array 构造函数：

try {
    Field arrayField = Atomic*Array.class.getDeclaredField("array");
    arrayField.setAccessible(true);
    ArrayType srcArray = (ArrayType)arrayField.get(src);
    Atomic*Array dest = new Atomic*Array(Arrays.copyOf(srcArray, newLength));
} catch (IllegalAccessException | NoSuchFieldException e) {
    throw new AssertionError(e);
}

但是这段代码也有问题：它依赖于Atomic*Array类的实现，对数组进行了两份拷贝——一份在Arrays.copy中，一份在dest的构造函数中，非常难看。

有没有更快/更清洁的方法来做到这一点？

【问题讨论】：

相关：stackoverflow.com/questions/9408112/…
您可以通过从旧数组链接到新数组来增长，以便消费者可以遍历。有关此想法的示例，请参见 JCTools 的 MpscChunkedArrayQueue。
@BenManes 是的，我想到了这个想法，但是内存使用量要高得多，因为我们需要将数组包装在链接中，并且逻辑有点复杂，因为我们需要维护一个近似的尾指针。就像单个数组一样工作正常，但我希望从这种方法中获得尽可能多的性能。
@Solomonoff'sSecret 假设一个对象数组，你不会在最后一个索引中存储转发链接吗？由于擦除，丑陋的演员阵容值得性能提升。大多数情况下，您将使用正确的尺寸，并且只在增长时支付罚金。您的另一个选择是在 VarHandles 到达之前使用 Unsafe。
@BenManes 没错，您可以将下一个链接存储在最后一个索引中。这是个好主意。对，擦除意味着无论如何都会发生强制转换。

标签： java performance concurrency java.util.concurrent

【解决方案1】：

我担心我会让你失望：没有办法批量复制Atomic*Array。

看看javadoc，没有一种方法可以一次给你一个以上的元素。即使使用您可以传递给 AtomicIntegerArray 构造函数的原始数组也不会有所帮助 - 该类在内部进行复制。

查看AtomicIntegerArray 源代码，使用反射可以工作——该类对array 字段没有任何特殊作用。不过，我不会。它不仅安全，而且反射也会给你一些你试图避免的性能损失。

如果您的目标是扩大阵列，您可能需要查看LinkedBlockingQueue 或CopyOnWriteArrayList，具体取决于您的用例。

我遇到过几次这个问题，最后我们总能找到一种没有Atomic*Array 的方法。

【讨论】：

谢谢。我的目标是实现一个非常节省内存的、非阻塞的仅附加列表。但不幸的是，LinkedBlockingQueue 和 CopyOnWriteArrayList 都不能满足我的需求：前者为其节点使用了太多内存，而后者效率极低。事实上，标准库中没有任何集合符合我的要求。
很遗憾你添加了“非阻塞”要求，否则你也可以用旧的synchronized :)
对，Collections.synchronizedList(new ArrayList<>()) 可以工作，但非阻塞更可取，因为绝大多数时间没有争用，因此速度明显更快（即使通过循环复制来增长:)） .
两者都有。集合可能会变得非常大，因此具有二次性能的写入时复制将非常缓慢。此外，该策略不允许并行写入，这是一个问题。顺便说一句，我的实现与ConcurrentLinkedQueue 的执行速度大致相同，并且内存效率显着提高。（另一方面，它只支持追加和读取。）