Недавно я провел рефакторинг фрагмента кода, используемого для генерации уникальных отрицательных чисел.
редактирование: несколько потоков получают эти идентификаторы и добавляют их в качестве ключей в БД; числа должны быть отрицательными, чтобы их можно было легко идентифицировать — в конце тестового сеанса они удаляются из базы данных.
Мой алгоритм Java выглядит так:
private final Set<Integer> seen = Collections.synchronizedSet(new HashSet<Integer>());
public Integer generateUniqueNegativeIds() {
int result = 0;
do {
result = random.nextInt();
if (result > 0) {
result *= -1;
}
} while (!seen.add(result));
return result;
}
Вышеприведенная структура кода с ее спекулятивным добавлением к циклу set и «retry» заставляет меня думать, что существует эквивалентный неблокирующий алгоритм, который заменяет синхронизированный набор любым из атомарные переменные.
Я предпринял несколько попыток перезаписи с использованием атомарных переменных, но все они провалили тест многопоточной атаки.
Есть ли элегантный неблокирующий эквивалент?
редактировать: ради любопытства вот ошибочная попытка использования атомарного целого числа в качестве защиты
private final AtomicInteger atomi = new AtomicInteger(0);
public Integer generateUniqueNegativeIdsWithAtomicAlgo() {
boolean added = false;
int result = 0;
do {
result = random.nextInt();
if (result > 0) {
result *= -1;
}
if (atomi.compareAndSet(0, result)) {
added = cache.add(result);
}
} while (!added);
return atomi.getAndSet(0);
}
изменить тестовую обвязку ниже:
public static void main(String[] args) {
final int NUMBER_OF_THREADS = 10000;
final Set<Integer> uniques = Collections.synchronizedSet(new HashSet<Integer>());
final List<Integer> positives = Collections.synchronizedList(new ArrayList<Integer>());
final NegativeUniqueIdGenerator nuig = new NegativeUniqueIdGenerator();
Thread[] workers = new Thread[NUMBER_OF_THREADS];
long start = System.nanoTime();
for (int i = 0; i < workers.length; i++) {
Runnable runnable = new Runnable() {
public void run() {
int number = nuig.generateUniqueNegativeIds();
if (number > 0) {
positives.add(number);
}
uniques.add(number);
}
};
workers[i] = new Thread(runnable);
workers[i].start();
}
for (int i = 0; i < workers.length; i++) {
try {
workers[i].join();
} catch (InterruptedException ie) {}
}
long end = System.nanoTime();
System.out.println(String.format("duration = %dns", (end - start)));
System.out.println(String.format("#threads = %d", NUMBER_OF_THREADS));
System.out.println(String.format("#uniques = %d", uniques.size()));
System.out.println(String.format("#positives = %d", positives.size()));
System.out.println(String.format("#duplicates = %d", NUMBER_OF_THREADS - uniques.size()));
System.out.println(String.format("ratio = %f",
((double) NUMBER_OF_THREADS - uniques.size())
/ NUMBER_OF_THREADS));
assert uniques.size() == NUMBER_OF_THREADS;
}
