文章简介

Disruptor文章全称是《Disruptor: High performance alternative to bounded queues for exchanging data 娱乐ween concurrent threads》。

作者为Martin Thompson、Dave Farley、Michael Barker、Patricia Gee、Andrew Stewart。不过，

主要解决了在高并发程序中。传统队列因“锁竞争”和“伪共享”导致的性能瓶颈问题。

作者简介

LMAX Group是一家全球金融科技公司，专注于外汇和数字资产交易。在金融交易领域，对于程序的延迟要求很高。而当时现有的程序无法满足他们的需求，所以有了Disruptor。借此，LMAX在2011年获得了Oracle颁发的杜克奖。

Martin Thompson。除Disruptor，还有Aeron和SBE等项目。著名想法有“Mechanical Sympathy"，即软件开发者只有了解硬件的工作模式时软件性能才能达到极致。

Dave Farley，与Jez Humble合著《Continuous Delivery》一书。其实，

Michael Barker。关注并发中的性能挑战，离开离开LMAX后他继续与Martin Thompson合作，参与了高性能网络传输项目Aeron。

Patricia Gee，资料较少。有一位Trisha Gee，有过一系列介绍Disruptor的博客和演讲。 曾在JetBrains担任关键技术职位，但不知是否是同一个人。

Andrew Stewart，资料较少。不过，

再看并发性能分析。写竞争是性能杀手

并发不仅代表着多个任务同时进行，为了安全修改数据，这更代表着对资源访问权的争夺。

从数据安全的角度考虑需要：

1. 任何一个时间只能有一个线程修改数据
2. 修改后的结果要同步到其他所有线程

而不同的并发手段，都有它们各自的代价。

锁竞争的成本

使用锁时竞争的成本在于改变线程时的上下文切换，还有缓存失效。

CAS的成本

CAS。是一种乐观锁，它不假设冲突，而是直接尝试更新，直到成功。它需要一个内存地址M、 一个预期旧值A，和一个新值B。当它访问内存地址M时 如果M上的值为A，那么就把它修改为B；如果M上的值不为A，说明这个地址已经被其他线程改过了 表示操作失败，那就啥也不干。循环往复，CAS比锁高效,因为它完全在使用者态执行。是一条CPU原子指令,不需要切换线程。老实说，而CAS的代价在于：

• CAS是CPU指令级锁,会导致CPU缓存行锁定
需要采用内存屏障使结果对其他CPU立刻可见

缓冲区通常数组链表实现.无界占用增长直到耗尽.界通过数组维护大小头尾size变量即使隔离仍共享行导致套圈伪共享尤其接近满空明显处理简单粒度低吞吐串行类似频繁分配回收GC压力流水形成拓扑结构图每连接队列开销实现指出局限映射宏观指出传统队列因存在瓶颈最理想情况生产者写使用者读.

Disruptor机制主要创造环形缓冲区即数据结构.通过添加多使用者处理

内容分配Disruptor实现环形RingBuffer就像仓库划分房间可放货物数据既可以具体类型结构体当写入擦除货物搬出过程中Entry随创造删除逻辑容器复用物理槽位固定连续支持跨步避免GC频繁对象回收一次分配连续布局支持跨步

分离发现队列慢将混合问题拆分独立: * 数据交换 * 生产者获取位置协调 * 使用者通知协调

基于语言过分配引起选择数组环形槽位索引工厂模式创建预先数组拿到申请对应槽位.

题目取模计算下标强制二幂转化运算速度快

生产者单场景没有抢占申请直接分配多场景抢占下个槽位提交检查之前完成更新推进游标覆盖未处理数据判断实际距离满足才允许否则阻塞

使用者策略省CPU条件变量生产唤醒延迟极低自旋吃满折中让出如Thread.yield独立维护协调进度依赖图复杂关系仅环形表示依赖图复杂结构单一RingBuffer由于可表示流水简单编程生产消费Barrier获取提交消费Handler事件驱动基础关系主要实现工厂模式隔离控制追踪避免覆盖通知支持依赖图拓扑结构批处理新特征负载增加稳定饱和增长曲线J型代码示例单生产消费使用BatchHandler实例运行独立读取可用状态配置部署针每条边Barrier吞吐量测试基准选择Doug Lea编写ArrayBlockingQueue理由测试中最好情境Unicast Pipeline Sequencer Multicast Diamond不同环境均提高尤其生产多消费七八倍Sandy Bridge/Multicast几十倍规避队列允许多消费同时访问但三生一慢可能抢占延迟测试采三阶段流水计时器精度微秒重复次数排除调度干扰Ubuntu Int i7-.GHz ._QM Invariant TSC Oracle JVM精确无变化结果显示跳平均仅ns ABQ则ns分析来自信号机制调整吞吐延迟稳定一次分配减少创建删除填充策略防止伪共享关注点分离避免竞争批处理平稳饱和负载J型增长