源码时代java小课堂之线程锁之自旋锁
2020-11-23 本文已影响0人
源码时代官方
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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自旋锁是基于CAS实现
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synchronized重量级锁是基于系统内核
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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。
- 基于CAS实现简单的自旋锁
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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<u style="background-position: center center; background-repeat: no-repeat; margin: 0px; padding: 0px;">temp</u>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*);
}
}
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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
