Question

以下是使用compareAndSet（在Java中）的无锁队列中的一些代码：

public void enq(T value) {
    Node newNode = new Node(value);
    while(true) {
        Node last = tail.get();
        Node next = last.next.get();

        if(last != tail.get())
            continue;   //???       

        if (next != null) { //improve tail
            tail.compareAndSet(last, next);
            continue;
        }

        if (last.next.compareAndSet(null, newNode)) {   //update last node
            tail.compareAndSet(last, newNode);  //update tail
            return;
        }
    }
}

public T deq() throws EmptyException {
    while(true) {
        Node first = head.get();
        Node last = tail.get();
        Node next = first.next.get();

        if(first != head.get())
            continue;   //???

        if(first == last) {
            if (next == null)
                throw new EmptyException();

            tail.compareAndSet(last, next);
            continue;
        }

        T value = next.value;
        if (head.compareAnsdSet(first, next)) {
            return value;
        }
    }
}

（头部和尾部是队列的成员）

在deq和enq函数中，第一次检查对我来说似乎没必要。（评论为“???”的人）我怀疑它只是用于某种优化。

我在这里遗漏了什么吗？这些检查会影响代码的正确性吗？

（代码取自“多处理器编程的艺术”，虽然我重构了代码样式以减少嵌套ifs和elses，同时保持代码等效）

Answer 1

是的，在Java中，鉴于它具有垃圾收集功能，那些ifs仅具有真正的优化价值，而且它有点大：CAS只是从内存中读取而非常昂贵，所以要确保值没有'在此期间改变了，从而降低了后续CAS失败的可能性，有助于减少CAS重试次数，从而有助于提高性能。

你也可以移动第一个== last＆amp;＆amp;尾部更新检查到head.CAS内部，作为进一步的优化：尾部只有在头部更新时才会滞后，因此只有在CAS成功时检查才有意义。你也可以在那里移动tail.get，因为你在其他任何地方都不需要它。示例代码如下。希望这有帮助！

public T deq() throws EmptyException {
while(true) {
    Node first = head.get();
    Node next = first.next.get();

    if (first != head.get())
        continue;

    if (next == null) {
        throw new EmptyException();
    }

    T value = next.value;

    if (head.compareAndSet(first, next)) {
        Node last = tail.get();

        if (first == last) {
            tail.compareAndSet(last, next);
        }

        return value;
    }
}

}

Answer 2

它们不是必需的，但出于性能原因而使用，请注意在不使用原子操作的情况下进行检查。

来自MSDN的示例费用：

MemoryBarrier测量为20-90个周期。
InterlockedIncrement测量为36-90个循环。
测量或释放临界区被测量为40-100个循环。
测量或释放互斥量测量为大约750-2500次循环。

此特定技术的参考：

[鲁道夫＆amp; Segall 84]鲁道夫，L。和 Segall，Z。Dy-namic分散缓存方案forMIMD Parallel 处理器。 Invùroceedingsof theíúvúth年度研讨会计算机体系结构，页面 340i> 347,1984。

Answer 3

它是非阻塞链表算法。详细说明见JCP书（15.4.2。非阻塞链表）

这些线路是否在无锁队列中是不必要的？

3 个答案: