java教程:线程锁之自旋锁
2020/11/23 11:19 分类: 技术交流 浏览:0
java中定义了非常多的锁,很多同学面试对于锁,感觉非常茫然,于是源码的老师决定,将这些锁拆分开来注意分析讲解,这篇我们先聊聊自旋锁
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1. 自旋锁是基于CAS实现
2. synchronized重量级锁是基于系统内核
3. 为什么出现自旋锁
jvm发现一个问题,多个线程共享资源的时间片段是及其短暂的,如果为了这点时间片段,我们采用基于系统内核的重量级锁,不断的,挂起线程,唤醒线程是极度的消耗资源的,于是我们就想到,如果那个线程持有共享资源的锁,谁就执行,但是如果有多个线程同时需要执行共享资源呢,自旋锁诞生了
这里对于自旋锁和系统重量级锁,我们来举一个示例说明
- 自旋锁:类似于我们火车站上车所,一个坑位,多个人排队,这个时候我们多个人等同一个坑位,排队转圈圈,那个人转到坑位释放,那个人就先上厕所
- 内核重量级锁:由于自旋锁是循环,如果循环太多,那么也是会占用CPU资源,于是当自旋锁到达一定数量的时候,目前规定是自选操作默认10次,超过10次,就会升级会重量级的锁,锁有线程不要转圈圈了,很浪费时间,于是排队,形成队列,依次进行。
4. 基于CAS实现简单的自旋锁
public class SimpleLock { /**线程持有锁,null表示锁未被线程持有*/ private AtomicReference<Thread> temp = new AtomicReference<>(); static int num = 0;//被多个线程操作的同一个资源 public void lock(){ //获取当前正在执行的线程 Thread currentThread = Thread.currentThread(); while(!temp.compareAndSet(null, currentThread)){ //当temp为null的时候compareAndSet返回true,反之为false //通过循环不断的自旋判断锁是否被其他线程持有 } }
public void unLock() { //获取当前正在执行的线程 Thread currentThread = Thread.currentThread(); if(temp.get() != currentThread){ //exception ... } temp.set(null); } public static void main(String[] args) throws InterruptedException { //创建容量为100的线程池 ExecutorService Service = Executors.newFixedThreadPool(100); //只能一个线程来操作的计数器,原子操作 CountDownLatch countLatch = new CountDownLatch(100);
SimpleLock lock = new SimpleLock(); for (int i = 0; i < 100; i++) { Service.execute(new Runnable() { @Override public void run() { lock.lock();//开启锁 ++num; lock.unLock();//释放锁 countLatch.countDown();//计数下降 } }); } countLatch.await(); System.out.println(num); } } |
从如上代码,我们可以看出,是通过循环判断,条件是否满足,当然如果循环太多,轻量级自旋,也会浪费时间,于是jdk默认设置自旋超过10次,那么那么就会升级为重量级锁
当然从jdk1.6 又出现了自适应自旋锁,那么会自动的根据时间及状态来确定什么时候切换到重量级锁,如果有必要那么也会延长自旋的时间,而不是之前10次就自动切换到重量级锁,所以操作也变得更加的聪明
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