并发变成之：无锁并行计算

1. 非阻塞的同步/无锁

ThreadLocal：每一个线程拥有本身独立的变量副本。

基于比较交换（CAS）算法的无锁并行控制。

CAS算法过程:它包含三个变量CAS(V,E,N),V表示要更新的变量，E表示预期值，N表示新值。仅当V值等于E值时，才会将V的值设为N，若是V的值和E的值不一样，则说明已经有其余线程作了更新，则当前线程 什么也不作返回返回V当前的真实值。

CAS操做是抱着乐观的态度进行的，它老是认为本身能够完成操做，当多个线程同时使用CAS操做修改一个变量时，只有会有一个线程操做成功，其他均会失败，失败的线程不会被挂起仅被告知失败，能够进行重试，或什么都不作。

2. 原子操做

JDK中

java.util.concurrent.atomic.

包下有一组使用无锁算法实现的原子操做类：AtomicInteger、AtomicIntegerArray、AtomicLong、AtomicLongArray、AtomicReference。

咱们以AtomicInteger中的AddAndSet(int newValue)方法来说解是如何实现原子操做的。

/**
 * Atomically adds the given value to the current value.
 *
 * @param delta the value to add
 * @return the updated value
 */
public final int addAndGet(int delta) {
    return unsafe.getAndAddInt(this, valueOffset, delta) + delta;
}

这里咱们看到一个unsafe对象，这个是JVM提供的一个misc包下基础类，它包含了不少的本地方法；咱们继续看getAndAddInt如何实现；

public final int getAndAddInt(Object var1, long var2, int var4) {
    int var5;
    do {
        var5 = this.getIntVolatile(var1, var2);
    } while(!this.compareAndSwapInt(var1, var2, var5, var5 + var4));

    return var5;
}

这里咱们能够看到，这里经过getIntVolatile方法获取到预期中的原值，而后调用compareAndSwapInt（也就是咱们常说的CAS），这里传入的值分别为：要修改的对象，偏移量，预期的原值，修改之后的值； 
而CAS底层是经过悬锁实现的，就再也不深追了；

CAS的缺点:CAS存在ABA的问题，意思就是当A被修改成B时，B又被修改成A，CAS就回误觉得该值没有被改变过。

3.并发线程组件Amino CBB (Concurrent Building Blocks) 

1） 数据结构

该组件将提供一套免锁的集合类。由于这些数据结构采用免锁的运算法则来生成，因此，它们将拥有基本的免锁组件的特性，如能够避免不一样类型的死锁，不一样类型的线程初始化顺序等。

2） 并行模式

Amino将为应用程序提供一个或几个你们熟知的并行计算模式。采用这些并行模式可使开发者起到事半功倍的效果，这些模式包括Master-Worker、Map-reduce、Divide and conquer, Pipeline等，线程调度程序能够与这些模式类协同工做，提供了开发效率。

3） 并行计算中的通常功能

Amino将为应用程序提供并行计算中经常使用的方法，例如：

a. String、Sequence 和Array 的处理方面。如Sort、Search、Merge、Rank、Compare、Reverse、 Shuffle、Rotate和Median等

b. 处理树和图的方法：如组件链接，树生成，最短路径，图的着色等

4）原子和STM（软件事务内存模型）