原子操作类之18罗汉增强

是什么

都是java.util.concurrent.atomic包下的

有红框圈起来的，也有蓝框圈起来的，为什么？

阿里巴巴Java开发手册

为什么说18罗汉增强，却只有16个

再分类

基本类型原子类

AtomicInteger
AtomicBoolean
AtomicLong

常用API

public final int get()
public final int getAndSet(int new Value)
public final int getAndIncrement()
public final int getAndDecrement()
public final int getAndAdd(int delta)
public comapreAndSet(int expect,int update)//如果

Case-CountDownLatch

案例

class MyNumber {
    AtomicInteger atomicInteger = new AtomicInteger();

    public void addPlusPlus() {
        atomicInteger.getAndIncrement();
    }
}

public class AtomicIntegerDemo {
    public static final int SIZE = 50;

    public static void main(String[] args) {
        MyNumber myNumber = new MyNumber();
        for (int i = 1; i <= SIZE; i++) {
            new Thread(() -> {
                for (int j = 1; j <= 1000; j++) {
                    myNumber.addPlusPlus();
                }
            }, String.valueOf(i)).start();
        }
        //前面的计算还没计算玩，main线程就去取值了导致取不到最终计算结果
        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "\t" + "result: " + myNumber.atomicInteger);
    }
}
//本来应该是50000
//1试-main  result: 39000
//2试-main  result: 40178
//?是不是我们的程序有问题？

class MyNumber {
    AtomicInteger atomicInteger = new AtomicInteger();

    public void addPlusPlus() {
        atomicInteger.getAndIncrement();
    }
}
//方法一（不推荐，做做Demo还行）
public class AtomicIntegerDemo {
    public static final int SIZE = 50;
    public static void main(String[] args) {
        MyNumber myNumber = new MyNumber();
        for(int i = 1;i <= SIZE;i ++){
            new Thread(() -> {
                for(int j = 1;j <= 1000;j ++){
                    myNumber.addPlusPlus();
                }
            },String.valueOf(i)).start();
        }
        //让线程等待2秒
        try {
            TimeUnit.SECONDS.sleep(2);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        //前面让线程等待两秒，如果两秒之内计算完毕，则main线程取到的计算结果是正确的，
        // 但如果2秒之后还是没有计算完毕，则可能取不到正确的计算结果
        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"\t"+"result: "+myNumber.atomicInteger);
    }
}

class MyNumber {
    AtomicInteger atomicInteger = new AtomicInteger();

    public void addPlusPlus() {
        atomicInteger.getAndIncrement();
    }
}

//方法二-减法计数器CountDownLatch
public class AtomicIntegerDemo {
    public static final int SIZE = 50;

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        MyNumber myNumber = new MyNumber();
        //减法计数器：创建时定义线程个数，没当线程允许结束一个就减去一个
        CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(SIZE);
        for (int i = 1; i <= SIZE; i++) {
            new Thread(() -> {
                try {
                    for (int j = 1; j <= 1000; j++) {
                        myNumber.addPlusPlus();
                    }
                } finally {
                    countDownLatch.countDown();
                }
            }, String.valueOf(i)).start();
        }
        //如果当前线程计数大于0，则阻塞等待；反之则放行
        countDownLatch.await();
        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "\t" + "result: " + myNumber.atomicInteger);
    }
}
// main    result: 50000

数组类型原子类

基本原理同上

AtomicIntegerArray
AtomicLongArray
AtomicRreferenceArray

案例

public class AtomicIntegerArrayDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //创建了一个int数组，每个元素默认值为0
        AtomicIntegerArray atomicIntegerArray = new AtomicIntegerArray(new int[5]);//0 0 0 0 0
        //AtomicIntegerArray atomicIntegerArray = new AtomicIntegerArray(5);
        //AtomicIntegerArray atomicIntegerArray = new AtomicIntegerArray(new int[]{1,2,3,4,5});//1 2 3 4 5

        //遍历获取每个元素的值
        for (int i = 0; i < atomicIntegerArray.length(); i++) {
            System.out.println(atomicIntegerArray.get(i));
        }
        System.out.println();
        System.out.println();
        System.out.println();
        int tmpInt = 0;
        //获取下标为0的元素的值，并设置为1122
        tmpInt = atomicIntegerArray.getAndSet(0, 1122);
        System.out.println(tmpInt + "\t" + atomicIntegerArray.get(0)); // 0 1122
        //获取下标为1的元素的值，并让其自增1
        atomicIntegerArray.getAndIncrement(1);
        atomicIntegerArray.getAndIncrement(1);
        tmpInt = atomicIntegerArray.getAndIncrement(1); // 2
        System.out.println(tmpInt + "\t" + atomicIntegerArray.get(1));//2 3
    }
}

引用类型原子类

AtomicReference
AtomicStampedReference
AtomicMarkableReference

AtomicReference 可以带泛型``AtomicReference `

AtomicStampedReference 带版本号以防CAS中的ABA问题，携带版本号的引用类型原子类，可以解决ABA问题。解决修改过几次的问题。

AtomicMarkableReference类似于上面的，但解决一次性问题

构造方法AtomicMarkableReference(V initialRef, boolean initialMark)

原子更新带有标记位的引用类型对象

解决是否修改过，它的定义就是将状态戳简化为true|false，类似一次性筷子

//来个案例
public class AtomicMarkableReferenceDemo {

    static AtomicMarkableReference markableReference = new AtomicMarkableReference(100, false);

    public static void main(String[] args) {
        new Thread(() -> {
            boolean marked = markableReference.isMarked();
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "\t" + "默认标识" + marked);
            //暂停1秒钟线程，等待后面的T2线程和我拿到一样的模式flag标识，都是false
            try {
                TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            markableReference.compareAndSet(100, 1000, marked, !marked);
        }, "t1").start();

        new Thread(() -> {
            boolean marked = markableReference.isMarked();
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "\t" + "默认标识" + marked);
            //这里停2秒，让t1先修改,然后t2试着修改
            try {
                TimeUnit.SECONDS.sleep(2);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            boolean t2Result = markableReference.compareAndSet(100, 2000, marked, !marked);
            //t2取比较期望值的时候，已经被t1从100改为了1000，marked也被修为了true,此时t2修改失败
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "\t" + "t2线程result--" + t2Result);
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "\t" + markableReference.isMarked());
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "\t" + markableReference.getReference());

        }, "t2").start();
    }
}
//允许结果
//t1	默认标识false
//t2	默认标识false
//t2	t2线程result--false
//t2	true
//t2	1000

对象的属性修改原子类

关键词FieldUpdater

AtomicIntegerFieldUpdater//原子更新对象中int类型字段的值
AtomicLongFieldUpdater//原子更新对象中Long类型字段的值
AtomicReferenceFieldUpdater//原子更新引用类型字段的值

更加细粒度范围内的原子更新

使用目的

以一种线程安全带方式操作非线程安全对象内的某些字段

举个例子（它是更加细粒度的/影像某个字段，而不用锁住整个对象）

使用要求

更新的对象属性必须使用public volatile修饰符

因为对象的属性修改类型原子类都是抽象类，所以每次使用都必须使用静态方法newUpdater()创建一个更新器，并且需要设置想要更新的类和属性。

Case

AtomicIntegerFieldUpdater-这个针对int类型

class BankAccount {
    String bankName = "CCB";
    public volatile int money = 0;//条件一

    //synchronized版本
//    public synchronized void add(){
//        money++;
//    }
    //AtomicIntegerFieldUpdater版本 
    //param1:第一个参数是字段所属类
    //param2:指定该类中线程安全的字段
    AtomicIntegerFieldUpdater<BankAccount> fieldUpdater =
            AtomicIntegerFieldUpdater.newUpdater(BankAccount.class, "money");//只限制了money这个字段，条件二

    public void transMoney(BankAccount bankAccount) {
        fieldUpdater.getAndIncrement(bankAccount);
    }

}

public class AtomicIntegerFieldUpdaterDemo {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        BankAccount bankAccount = new BankAccount();
        CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(10);
        for (int i = 1; i <= 10; i++) {
            new Thread(() -> {
                try {
                    for (int j = 1; j <= 1000; j++) {
                        // bankAccount.add();
                        bankAccount.transMoney(bankAccount);
                    }
                } finally {
                    countDownLatch.countDown();
                }
            }, String.valueOf(i)).start();
        }
        countDownLatch.await();
        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "\t" + "result: " + bankAccount.money);
    }
}
//main  result: 10000

AtomicReferenceFieldUpdater-适用度更广

//比如这个案例中是针对boolean类型的
class MyVar {
    public volatile Boolean isInit = Boolean.FALSE;
    //param1 第一个参数是字段所属类
    //param2 类型
    //param3 字段名
    AtomicReferenceFieldUpdater<MyVar, Boolean> referenceFieldUpdater =
            AtomicReferenceFieldUpdater.newUpdater(MyVar.class, Boolean.class, "isInit");

    public void init(MyVar myVar) {
        //referenceFieldUpdater.compareAndSet(myVar, Boolean.FALSE, Boolean.TRUE) 如果初始值为false，则将值设置为true
        if (referenceFieldUpdater.compareAndSet(myVar, Boolean.FALSE, Boolean.TRUE)) {
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "\t" + "-----start init,needs 3 seconds");
            try {
                TimeUnit.SECONDS.sleep(3);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "\t" + "-----over init");
        } else {
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "\t" + "抱歉，已经有其他线程进行了初始化");
        }
    }
}

public class AtomicReferenceFieldUpdaterDemo {
    public static void main(String[] args) {
        MyVar myVar = new MyVar();
        for (int i = 1; i <= 5; i++) {
            new Thread(() -> {
                //线程第一次进入之后，将isInit的值修改为true
                //后续referenceFieldUpdater.compareAndSet(myVar, Boolean.FALSE, Boolean.TRUE)
                //均返回false
                myVar.init(myVar);
            }, String.valueOf(i)).start();
        }
    }
}
//1  -----start init,needs 3 seconds
//5  抱歉，已经有其他线程进行了初始化
//4  抱歉，已经有其他线程进行了初始化
//2  抱歉，已经有其他线程进行了初始化
//3  抱歉，已经有其他线程进行了初始化
//1  -----over init

面试

面试官问你：你在哪里用了volatile?

在AtomicReferenceFieldUpdater中，因为是规定好的必须由volatile修饰的

还有的话之前我们在DCL单例中，也用了volatile保证了可见性

原子操作增强类原理深度解析

开篇的时候我们将原子类分为了红框和蓝框，这里就是蓝框的内容

//这几个都是java8开始有的，前面的都是java5就有了
DoubleAccumulator
DoubleAdder
LongAccumulator
LongAdder

面试题

热点商品点赞计算器，点赞数加加统计，不要求实时精确
一个很大的List，里面都是int类型，如何实现加加，说说思路

模拟下点赞计数器，看看性能

要求：热点商品点赞计算器，点赞数加加统计，不要求实时精确

看看这个LongAdder

看看这个LongAccumulator

常用API

快速入门

LongAdder只能用来计算加法 。且从零开始计算

LongAccumulator提供了自定义的函数操作 (利用lambda表达式)

public class LongAdderAPIDemo {
    public static void main(String[] args) {
        LongAdder longAdder = new LongAdder();

        longAdder.increment();
        longAdder.increment();
        longAdder.increment();

        System.out.println(longAdder.longValue());//3

        LongAccumulator longAccumulator = new LongAccumulator((x, y) -> x + y, 0);//lambda表达式
        longAccumulator.accumulate(1);//1
        longAccumulator.accumulate(3);//4
        System.out.println(longAccumulator.get());//4
    }
}

LongAdder高性能对比Code演示

//需求：50个线程，每个线程100w次，计算总点赞数
class ClickNumber {
    int number = 0;

    public synchronized void addBySynchronized() {
        number++;
    }

    AtomicLong atomicLong = new AtomicLong(0);

    public void addByAtomic() {
        atomicLong.incrementAndGet();
    }

    LongAdder longAdder = new LongAdder();

    public void addByLongAdder() {
        longAdder.increment();
    }

    LongAccumulator longAccumulator = new LongAccumulator((x, y) -> x + y, 0);

    public void addByLongAccumulator() {
        longAccumulator.accumulate(1);
    }
}

public class AccumulatorCompareDemo {
    public static final int _1W = 1000000;
    public static final int threadNumber = 50;

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {

        ClickNumber clickNumber = new ClickNumber();
        Long startTime;
        Long endTime;
        CountDownLatch countDownLatch1 = new CountDownLatch(50);
        CountDownLatch countDownLatch2 = new CountDownLatch(50);
        CountDownLatch countDownLatch3 = new CountDownLatch(50);
        CountDownLatch countDownLatch4 = new CountDownLatch(50);

        startTime = System.currentTimeMillis();
        for (int i = 1; i <= threadNumber; i++) {
            new Thread(() -> {
                try {
                    for (int j = 1; j <= _1W; j++) {
                        clickNumber.addBySynchronized();
                    }
                } finally {
                    countDownLatch1.countDown();
                }
            }, String.valueOf(i)).start();
        }
        countDownLatch1.await();
        endTime = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("costTime---" + (endTime - startTime) + "毫秒" + "\t" + "synchronized---" + clickNumber.number);

        startTime = System.currentTimeMillis();
        for (int i = 1; i <= threadNumber; i++) {
            new Thread(() -> {
                try {
                    for (int j = 1; j <= _1W; j++) {
                        clickNumber.addByAtomic();
                    }
                } finally {
                    countDownLatch2.countDown();
                }
            }, String.valueOf(i)).start();
        }
        countDownLatch2.await();
        endTime = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("costTime---" + (endTime - startTime) + "毫秒" + "\t" + "atomicLong---" + clickNumber.atomicLong);

        startTime = System.currentTimeMillis();
        for (int i = 1; i <= threadNumber; i++) {
            new Thread(() -> {
                try {
                    for (int j = 1; j <= _1W; j++) {
                        clickNumber.addByLongAdder();
                    }
                } finally {
                    countDownLatch3.countDown();
                }
            }, String.valueOf(i)).start();
        }
        countDownLatch3.await();
        endTime = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("costTime---" + (endTime - startTime) + "毫秒" + "\t" + "LongAdder---" + clickNumber.longAdder.sum());

        startTime = System.currentTimeMillis();
        for (int i = 1; i <= threadNumber; i++) {
            new Thread(() -> {
                try {
                    for (int j = 1; j <= _1W; j++) {
                        clickNumber.addByLongAccumulator();
                    }
                } finally {
                    countDownLatch4.countDown();
                }
            }, String.valueOf(i)).start();
        }
        countDownLatch4.await();
        endTime = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("costTime---" + (endTime - startTime) + "毫秒" + "\t" + "LongAccumulator---" + clickNumber.longAccumulator.longValue());
    }
    //costTime---2205毫秒  synchronized---50000000
    //costTime---435毫秒  atomicLong---50000000
    //costTime---86毫秒  LongAdder---50000000
    //costTime---84毫秒  LongAccumulator---50000000
}//印证了阿里卡法手册中说的 【如果是JDK8，推荐使用LongAdder对象，比AtomicLong性能更好（减少乐观锁的重试次数）】

源码、原理分析

架构

LongAdder是Striped64的子类

public class LongAdder extends Striped64 implements Serializable {
    private static final long serialVersionUID = 7249069246863182397L;
 //---------------------------
 abstract class Striped64 extends Number {

原理（LongAdder为什么这么快）

官网说明和阿里要求

阿里说明

官网说明

LongAdder是Striped64的子类

Striped64

重要的成员函数

//Number of CPUS, to place bound on table size       
// CPU数量，即cells数组的最大长度 
static final int NCPU = Runtime.getRuntime().availableProcessors();


//Table of cells. When non-null, size is a power of 2.
//单元格数组|cells数组，为2的幂，2,4,8,16.....，方便以后位运算
transient volatile Cell[] cells;

//基础value值，当并发较低时，只累加该值主要用于没有竞争的情况，通过CAS更新。
//Base value, used mainly when there is no contention, but also as
//a fallback during table initialization races. Updated via CAS.
transient volatile long base;

//创建或者扩容Cells数组时使用的自旋锁变量调整单元格大小（扩容），创建单元格时使用的锁。
//Spinlock (locked via CAS) used when resizing and/or creating Cells. 
transient volatile int cellsBusy;

最重要的两个

Striperd64中一些变量或者方法的定义

Cell

是java.util.concurrent.atomic下Striped64的一个静态内部类

@sun.misc.Contended static final class Cell {
        volatile long value;
        Cell(long x) { value = x; }
        final boolean cas(long cmp, long val) {
            return UNSAFE.compareAndSwapLong(this, valueOffset, cmp, val);
        }

        // Unsafe mechanics
        private static final sun.misc.Unsafe UNSAFE;
        private static final long valueOffset;
        static {
            try {
                UNSAFE = sun.misc.Unsafe.getUnsafe();
                Class<?> ak = Cell.class;
                valueOffset = UNSAFE.objectFieldOffset
                    (ak.getDeclaredField("value"));
            } catch (Exception e) {
                throw new Error(e);
            }
        }
    }

LongAdder为什么这么快

其实在小并发下情况差不多；但在高并发情况下，在AtomicLong中，等待的线程会不停的自旋，导致效率比较低；而LongAdder用cell[]分了几个块出来，最后统计总的结果值（base+所有的cell值），分散热点。

举个形象的例子，火车站买火车票，AtomicLong 只要一个窗口，其他人都在排队；而LongAdder 利用cell开了多个卖票窗口，所以效率高了很多。

一句话

LongAdder的基本思路就是分散热点，将value值分散到一个Cell数组中，不同线程会命中到数组的不同槽中，各个线程只对自己槽中的那个值进行CAS操作，这样热点就被分散了，冲突的概率就小很多。如果要获取真正的long值，只要将各个槽中的变量值累加返回。

sum()会将所有Cell数组中的value和base累加作为返回值，核心的思想就是将之前AtomicLong一个value的更新压力分散到多个value中去，从而降级更新热点。

数学表达

内部有一个base变量，一个Cell[]数组。

base变量：非竞态条件下，直接累加到该变量上

Cell[]数组：竞态条件下，累加各个线程自己的槽Cell[i]中

源码解读深度分析

小总结
LongAdder在无竞争的情况，跟AtomicLong一样，对同一个base进行操作，当出现竞争关系时则是采用化整为零的做法，从空间换时间，用一个数组 \ \ ，将一个value拆分进这个数组cells。多个线程需要同时对value进行操作时候，可以对线程id进行hash得到hash值，再根据hash值映射到这个数组cells的某个下标，再对该下标所对应的值进行自增操作。当所有线程操作完毕，将数组cells的所有值和无竞争值base都加起来作为最终结果。

LongAdder.increment()

1-add(1L)

public class LongAdder extends Striped64 implements Serializable {
    private static final long serialVersionUID = 7249069246863182397L;


	//Creates a new adder with initial sum of zero.
    public LongAdder() {
    }


	// Adds the given value.**     
	//  @param x the value to add*     
    public void add(long x) {
        Cell[] as; long b, v; int m; Cell a;
        if ((as = cells) != null || !casBase(b = base, b + x)) {
            boolean uncontended = true;
            if (as == null || (m = as.length - 1) < 0 ||
                (a = as[getProbe() & m]) == null ||
                !(uncontended = a.cas(v = a.value, v + x)))
                longAccumulate(x, null, uncontended);
        }
    }
    //真正干活的是longAccumulate
    //as表示cells引用
    //b表示获取的base值
    //v表示期望值
    //m表示cells数组的长度
    //a表示当前线程命中的cell单元格

uncontended代表没有冲突。

我们点进这个casBase发现他也是个CAS

final boolean casBase(long cmp, long val) {
        return UNSAFE.compareAndSwapLong(this, BASE, cmp, val);
    }

一开始竞争小的时候CAS能成功，也就是casBase能成功，然后cells也是空的，所以不会进到循环

竞争大的时候，他会Cell[] rs = new Cell[2]; 新建两个cell, 此时≠ null ，条件满足了，进入循环。

然后这里还有一层循环，这里是多个if并排

总结一下
1.最初无竞争时只更新base;
2.如果更新base失败后，首次新建一个Cell[]数组
3.当多个线程竞争同一个Cell比价激烈时，可能就要利用longAccumulate对Cell[]扩容。

2-longAccumulate

    final void longAccumulate(long x, LongBinaryOperator fn,
                              boolean wasUncontended) {
        int h;
        if ((h = getProbe()) == 0) {
            ThreadLocalRandom.current(); // force initialization
            h = getProbe();
            wasUncontended = true;
        }
        boolean collide = false;                // True if last slot nonempty
        for (;;) {
            Cell[] as; Cell a; int n; long v;
            if ((as = cells) != null && (n = as.length) > 0) {
            //这里是③ Cell数组不再为空且可能存在Cell数组扩容
                if ((a = as[(n - 1) & h]) == null) {
                    if (cellsBusy == 0) {       // Try to attach new Cell
                        Cell r = new Cell(x);   // Optimistically create
                        if (cellsBusy == 0 && casCellsBusy()) {
                            boolean created = false;
                            try {               // Recheck under lock
                                Cell[] rs; int m, j;
                                if ((rs = cells) != null &&
                                    (m = rs.length) > 0 &&
                                    rs[j = (m - 1) & h] == null) {
                                    rs[j] = r;
                                    created = true;
                                }
                            } finally {
                                cellsBusy = 0;
                            }
                            if (created)
                                break;
                            continue;           // Slot is now non-empty
                        }
                    }
                    collide = false;
                }
                else if (!wasUncontended)       // CAS already known to fail
                    wasUncontended = true;      // Continue after rehash
                else if (a.cas(v = a.value, ((fn == null) ? v + x :
                                             fn.applyAsLong(v, x))))
                    break;
                else if (n >= NCPU || cells != as)//不能超过cpu核数
                    collide = false;            // At max size or stale
                else if (!collide)
                    collide = true;
                else if (cellsBusy == 0 && casCellsBusy()) {
                    try {
                        if (cells == as) {      // Expand table unless stale
                            Cell[] rs = new Cell[n << 1];//扩容-左移一位，相当于x2
                            for (int i = 0; i < n; ++i)
                                rs[i] = as[i];
                            cells = rs;
                        }
                    } finally {
                        cellsBusy = 0;
                    }
                    collide = false;
                    continue;                   // Retry with expanded table
                }
                h = advanceProbe(h);
            }
            else if (cellsBusy == 0 && cells == as && casCellsBusy()) {
            //这里是①初始化
                boolean init = false;
                try {                           // Initialize table
                    if (cells == as) {
                        Cell[] rs = new Cell[2];
                        rs[h & 1] = new Cell(x);
                        cells = rs;
                        init = true;
//------可以先看这里，进行了初始化，长度是2
//------cells数组，为2的幂，2，4，8，16，方便以后位运算
                    }
                } finally {
                    cellsBusy = 0;
                }
                if (init)
                    break;
            }
            else if (casBase(v = base, ((fn == null) ? v + x :
                                        fn.applyAsLong(v, x))))//这里是②兜底
                break;                          // Fall back on using base
        }
    }

LongAccumulate入参说明

Striped64中一些变量或者方法的定义

步骤
我们先讲这个(a = as[getProbe() & m])里的probe，这里其实拿了hash值，通过hash值知道我们去到哪个cell槽

static final int getProbe() {
        return UNSAFE.getInt(Thread.currentThread(), PROBE);
    }

//其实就是得到了线程的Hash值

所以最前面的这一段就像是新员工入职获取工号（hash值）一样

总纲

上述代码首先给当前线程分配一个hash值，然后进入一个for(;;)自旋，这个自旋分为三个分支：
CASE1：Cell[]数组已经初始化
CASE2：Cell[]数组未初始化(首次新建)
CASE3：Cell[]数组正在初始化中

计算

①刚刚要初始化Cell[]数组（首次新建）

如果上面条件都执行成功就会执行数组的初始化及赋值操作， Cell[] rs = new Cell[2]表示数组的长度为2，
rs[h & 1] = new Cell(x) 表示创建一个新的Cell元素，value是x值，默认为1。
h & 1类似于我们之前HashMap常用到的计算散列桶index的算法，通常都是hash & (table.len - 1)。同hashmap一个意思。

②兜底

多个线程尝试CAS修改失败的线程会走到这个分支

//排在最后面的
else if (casBase(v = base, ((fn == null) ? v + x :
                                        fn.applyAsLong(v, x))))
//该分支实现直接操作base基数，将值累加到base上，也即其它线程正在初始化，多个线程正在更新base的值。

③Cell数组不再为空且可能存在Cell数组扩容

多个线程同时命中一个cell的竞争,这个是最复杂的部分

(1)

上面代码判断当前线程hash后指向的数据位置元素是否为空，
如果为空则将Cell数据放入数组中，跳出循环。
如果不空则继续循环。

(2)

(3)

说明当前线程对应的数组中有了数据，也重置过hash值，
这时通过CAS操作尝试对当前数中的value值进行累加x操作，x默认为1，如果CAS成功则直接跳出循环。

(4)

(5)

(6)

以上六步总结

3-sum

//LongAdder.java
public long sum() {
        Cell[] as = cells; Cell a;
        long sum = base;
        if (as != null) {
            for (int i = 0; i < as.length; ++i) {
                if ((a = as[i]) != null)
                    sum += a.value;
            }
        }
        return sum;
    }