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Java中的自旋鎖與阻塞鎖詳解

更新時(shí)間：2023年10月13日 10:37:28 作者：ゞ浪人與酒丶0

這篇文章主要介紹了Java中的自旋鎖與阻塞鎖詳解,阻塞鎖是指當(dāng)線程嘗試獲取鎖失敗時(shí),線程進(jìn)入阻塞狀態(tài),直到接收信號(hào)后被喚醒,阻塞或者喚醒一個(gè)Java線程需要操作系統(tǒng)切換CPU?狀態(tài)來(lái)完成,這種狀態(tài)轉(zhuǎn)換?需要耗費(fèi)處理器時(shí)間,需要的朋友可以參考下

自旋鎖

阻塞或者喚醒一個(gè)Java線程需要操作系統(tǒng)切換CPU 狀態(tài)來(lái)完成，這種狀態(tài)轉(zhuǎn)換需要耗費(fèi)處理器時(shí)間如果同步代碼塊到代碼過(guò)于簡(jiǎn)單，狀態(tài)轉(zhuǎn)換到時(shí)間有kennel比用戶執(zhí)行代碼到時(shí)間還長(zhǎng) 在許多場(chǎng)景下，同步資源到鎖定時(shí)間短，為了這小段時(shí)間切換線程，線程的掛起和恢復(fù)可能會(huì)讓系統(tǒng)得不償失，

這里是為了當(dāng)前線程“ 稍等一下”，我們需要讓當(dāng)前線程進(jìn)行自旋，如果自旋完成后前面鎖定同步資源的線程以及釋放了鎖，那么當(dāng)前線程就沒(méi)必要阻塞，而是直接獲取同步資源，從而避免線程的開(kāi)銷(xiāo) 阻塞鎖和自旋鎖相反，阻塞鎖如果沒(méi)有拿到鎖，就會(huì)直接阻塞，知道被喚醒

阻塞鎖

阻塞鎖是指當(dāng)線程嘗試獲取鎖失敗時(shí)，線程進(jìn)入阻塞狀態(tài)，直到接收信號(hào)后被喚醒.(線程的狀態(tài)包括新建、就緒、運(yùn)行、阻塞及死亡）在JAVA中，能夠喚醒阻塞線程的操作包括Object.notify, Object.notifyAll, Condition.signal, LockSupport.unpark(JUC中引入）

原理和源碼分析

在 jdk 1.5 及以上并發(fā)框架 Java.util.concurrent 的 atomic 下都是自旋鎖實(shí)現(xiàn)的

AtomicInteger 的實(shí)現(xiàn) ：自旋鎖實(shí)現(xiàn)原理是CAS AtomicInteger 中是調(diào)用底層unsafe 進(jìn)行自增操作的源碼中的 do-while 循環(huán)就是一個(gè)自旋操作，如果修改過(guò)程中一踏線程競(jìng)爭(zhēng)導(dǎo)致修改失敗，就在while 死循環(huán)，直至成功

package com.dimple.test;
/**
 * 本實(shí)例演示下線程的自旋鎖的實(shí)現(xiàn)
 */
public class SpinLockDemo {
    private static AtomicReference<Thread> atomicReference=new AtomicReference<>();
    public void lock(){
        Thread thread=Thread.currentThread();
        while(!atomicReference.compareAndSet(null,thread)){
            System.out.println(thread.getName()+"自旋鎖獲取失敗，重新獲取中");
        }
    }
    public void unlock(){
        Thread thread=Thread.currentThread();
        atomicReference.compareAndSet(thread,null);
    }
    public static void main(String[] args) {
        SpinLockDemo spinLockDemo=new SpinLockDemo();
        new Thread(() -> {
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"嘗試獲取自旋鎖");
            spinLockDemo.lock();
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"獲取自旋鎖成功");
            try {
                Thread.sleep(1000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            spinLockDemo.unlock();
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"釋放自旋鎖");
        }).start();
        new Thread(() -> {
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"嘗試獲取自旋鎖");
            spinLockDemo.lock();
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"獲取自旋鎖成功");
            try {
                Thread.sleep(10000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            spinLockDemo.unlock();
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"釋放自旋鎖");
        }).start();
    }
}