Question

我最近开始学习CodaHale / DropWizard指标库。我无法理解Meter类是如何线程安全的（根据文档），特别是mark（）和tickIfNecessary（）方法：

https://github.com/dropwizard/metrics/blob/3.2-development/metrics-core/src/main/java/com/codahale/metrics/Meter.java#L54-L77

public void mark(long n) {
    tickIfNecessary();
    count.add(n);
    m1Rate.update(n);
    m5Rate.update(n);
    m15Rate.update(n);
}

private void tickIfNecessary() {
    final long oldTick = lastTick.get();
    final long newTick = clock.getTick();
    final long age = newTick - oldTick;
    if (age > TICK_INTERVAL) {
        final long newIntervalStartTick = newTick - age % TICK_INTERVAL;
        if (lastTick.compareAndSet(oldTick, newIntervalStartTick)) {
            final long requiredTicks = age / TICK_INTERVAL;
            for (long i = 0; i < requiredTicks; i++) {
                m1Rate.tick();
                m5Rate.tick();
                m15Rate.tick();
            }
        }
    }
}

我可以看到有一个类型为AtomicLong的lastTick，但仍然可能存在m1-m15速率更长一点的情况，因此另一个线程可以调用这些节拍以及下一个TICK_INTERVAL的一部分。由于费率的tick（）方法根本没有同步，因此不会成为竞争条件吗？ https://github.com/dropwizard/metrics/blob/3.2-development/metrics-core/src/main/java/com/codahale/metrics/EWMA.java#L86-L95

public void tick() {
    final long count = uncounted.sumThenReset();
    final double instantRate = count / interval;
    if (initialized) {
        rate += (alpha * (instantRate - rate));
    } else {
        rate = instantRate;
        initialized = true;
    }
}

谢谢，

玛丽安

Answer 1

据我所知，你是对的。如果tickIfNecessary()在另一个调用仍在运行时调用age > TICK_INTERVAL，则可能会从多个线程同时调用m1Rate.tick()和其他tick()方法。因此，归结为tick()，其调用的例程/操作是安全的。

让我们剖析tick()：

public void tick() {
    final long count = uncounted.sumThenReset();
    final double instantRate = count / interval;
    if (initialized) {
        rate += (alpha * (instantRate - rate));
    } else {
        rate = instantRate;
        initialized = true;
    }
}

alpha和interval仅在实例初始化时设置，并标记为 final 那些线程安全的，因为只读。 count和instantRate是本地的，而其他线程无法看到。 rate和initialized被标记为 volatile ，并且这些写入应始终对以下读取可见。

如果我没有错，几乎从第一次阅读initialized到initialized或rate的最后一次写入，这对于比赛是开放的，但是有些效果没有当2个线程争夺initialized到true的转换时。

似乎大多数有效种族都可以在rate += (alpha * (instantRate - rate));中发生，特别是丢弃或混合计算，如：

假设：initialized为true
主题1：计算count，instantRate，检查initialized，第一次读取rate，我们称之为previous_rate，无论出于何种原因停止
线程2：计算count，instantRate，检查initialized，并计算rate += (alpha * (instantRate - rate));
Thread1：继续其操作并计算rate += (alpha * (instantRate - previous_rate));

如果读取和写入以某种方式被排序，以便在所有线程上读取rate然后写入所有线程，从而有效地丢弃一个或多个计算，则会发生丢弃。

但是这种种族的概率，意味着两个age > TICK_INTERVAL匹配使得2个线程遇到相同的tick()方法，特别是rate += (alpha * (instantRate - rate))可能会非常低并且取决于值不明显。

mark()方法似乎是线程安全的，只要LongAdderProxy使用update / add的线程安全数据结构和{{{} 1 {} tick()中的方法。

我认为只有那些能够回答问题的人才会开放 - 这些比赛没有明显影响或以其他方式减轻 - 是项目作者或对项目的这些部分和计算值有深入了解的人。 / p>

Answer 2

它是线程安全的，因为来自tickIfNecessary()的这一行每{？1}}只返回一次

newIntervalStartTick

如果两个线程几乎同时进入if (lastTick.compareAndSet(oldTick, newIntervalStartTick))会怎样？

两个线程都从tickIfNecessary()读取相同的值，确定至少oldTick纳秒已经过去并计算TICK_INTERVAL。

现在两个线程都尝试newIntervalStartTick。正如名称lastTick.compareAndSet(oldTick, newIntervalStartTick)所暗示的，此方法与compareAndSet到lastTick的当前值进行比较，并且仅当值等于oldTick时，它才会被oldTick原子替换并返回true。

由于这是一个原子指令（在硬件级别！），只有一个线程可以成功。当另一个线程执行此方法时，它会将newIntervalStartTick视为newIntervalStartTick的当前值。由于此值不再与lastTick匹配，因此更新失败，并且该方法返回false，因此此线程不会将oldTick调用m1Rate.tick()。

m15Rate.tick()方法使用EWMA.update(n)来累积事件计数，从而提供类似的线程安全保证。

codahale指标如何Meter mark（）方法线程安全？

2 个答案: