从零开始实现lmax-Disruptor队列（六）Disruptor 解决伪共享、消费者优雅停 ...

MyDisruptor V6版本介绍

在v5版本的MyDisruptor实现DSL风格的API后。按照计划，v6版本的MyDisruptor作为最后一个版本，需要对MyDisruptor进行最终的一些细节优化。
v6版本一共做了三处优化：

• 解决伪共享问题
  
• 支持消费者线程优雅停止
  
• 生产者序列器中维护消费者序列集合的数据结构由ArrayList优化为数组Array类型(减少ArrayList在get操作时额外的rangeCheck检查)
  

由于该文属于系列博客的一部分，需要先对之前的博客内容有所了解才能更好地理解本篇博客

• v1版本博客：从零开始实现lmax-Disruptor队列（一）RingBuffer与单生产者、单消费者工作原理解析
  
• v2版本博客：从零开始实现lmax-Disruptor队列（二）多消费者、消费者组间消费依赖原理解析
  
• v3版本博客：从零开始实现lmax-Disruptor队列（三）多线程消费者WorkerPool原理解析
  
• v4版本博客：从零开始实现lmax-Disruptor队列（四）多线程生产者MultiProducerSequencer原理解析
  
• v5版本博客：从零开始实现lmax-Disruptor队列（五）Disruptor DSL风格API原理解析
  

伪共享问题（FalseSharing）原理详解

在第一篇博客中我们就已经介绍过伪共享问题了，这里复制原博客内容如下:
现代的CPU都是多核的，每个核心都拥有独立的高速缓存。高速缓存由固定大小的缓存行组成（通常为32个字节或64个字节）。CPU以缓存行作为最小单位读写，且一个缓存行通常会被多个变量占据（例如32位的引用指针占4字节，64位的引用指针占8个字节）。
这样的设计导致了一个问题：即使缓存行上的变量是无关联的（比如不属于同一个对象），但只要缓存行上的某一个共享变量发生了变化，则整个缓存行都会进行缓存一致性的同步。
而CPU间缓存一致性的同步是有一定性能损耗的，能避免则尽量避免。这就是所谓的“伪共享”问题。
disruptor通过对队列中一些关键变量进行了缓存行的填充，避免其因为不相干的变量读写而无谓的刷新缓存，解决了伪共享的问题。
举例展示伪共享问题对性能的影响

• 假设存在一个Point对象，其中有两个volatile修饰的long类型字段，x和y。
  有两个线程并发的访问一个Point对象，但其中一个线程1只读写x字段，而另一个线程2只读写y字段。
  

存在伪共享问题的demo

1. public class Point {
2.     public volatile int x;
3.     public volatile int y;
5.     public Point(int x, int y) {
6.         this.x = x;
7.         this.y = y;
8.     }
9. }

复制代码

[code]import java.util.concurrent.CountDownLatch;import java.util.concurrent.SynchronousQueue;import java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor;import java.util.concurrent.TimeUnit;public class FalseSharingDemo {    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {        ThreadPoolExecutor executor = new ThreadPoolExecutor(2, 2, 60L, TimeUnit.SECONDS, new SynchronousQueue());        CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(2);        Point point = new Point(1,2);        long start = System.currentTimeMillis();        executor.execute(()->{            // 线程1 x自增1亿次            for(int i=0; i{            // 线程2 y自增1亿次            for(int i=0; i{            // 线程1 x自增1亿次            for(int i=0; i{            // 线程2 y自增1亿次            for(int i=0; i