【Java】CLH 自旋锁

2024-05-24 21:48
文章标签 java 自旋 clh

本文主要是介绍【Java】CLH 自旋锁,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

看java重入锁的代码,遇到了CLH队列锁,发现实现很巧妙,学习一下。

什么是自旋锁?说的是锁等待的实现方式,可以改变线程的状态,让其进入等待或者睡眠(具体状态还没研究),这就是使用线程最原生的方式实现。也可以让线程进入一个while循环,这是一种轻量级实现,没有设计线程状态的转换,节省了转换的开销,但是cpu开销可能很大,进入循环的方式就是自旋锁。

下面是一段很常见的理解CLH的代码:

class ClhSpinLock {private final ThreadLocal<Node> prev;private final ThreadLocal<Node> node;private final AtomicReference<Node> tail = new AtomicReference<Node>(new Node());public ClhSpinLock() {this.node = new ThreadLocal<Node>() {protected Node initialValue() {return new Node();}};this.prev = new ThreadLocal<Node>() {protected Node initialValue() {return null;}};}public void lock() {final Node node = this.node.get();node.locked = true;// 一个CAS操作即可将当前线程对应的节点加入到队列中,// 并且同时获得了前继节点的引用,然后就是等待前继释放锁Node pred = this.tail.getAndSet(node);this.prev.set(pred);while (pred.locked) {// 进入自旋}}public void unlock() {final Node node = this.node.get();node.locked = false;this.node.set(this.prev.get());}private static class Node {private volatile boolean locked;}
}
摘自: http://www.cnblogs.com/zhanjindong/p/java-concurrent-package-aqs-clh-and-spin-lock.html

一个锁类有两种共享变量,第一种是线程私有的,即ThreadLocal类型,线程之间不会影响。另一种就是共享的,线程之间可见。

共享的是一个tail指针,指向整个等待队列的最后一个元素。这个也必须是共享的,否则各个线程就没有关系了。通过这个共享变量,把整个队列联系起来。另外两个变量是线程私有的,每一个线程在内部都有副本。myNode指的是当前线程对应的node,pred指的是当前线程的前驱节点。

在lock方法内,首先得到当前线程的myNode节点,这个是通过ThreadLocal的intialize方法实现的,默认返回一个新的节点代表当前线程。设置node的属性locked为true表明在使用锁,其后继节点就会在这个变量上循环。这时当前线程还没有和整个队列建立关系,所以接下来要通过全局的tail变量把自己接入队列。调用tail的getAndSet,得到当前的tail命名为pred,然后把自己设置为tail,那么pred就是当前节点的前驱节点。这个过程是通过CAS控制并发的。这时当前线程已经得到了前驱,而且把自己设置为tail,那么就先用自己的prev变量缓存前驱,在前驱上while循环。只有前驱把自己的locked设置为false,才会停止while。

这样每一个线程都通过这样的方法,用tail形成一个队列,然后在前驱自旋。整个构成是通过ThreadLocal来创建新的节点。


这篇关于【Java】CLH 自旋锁的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/999621

相关文章

线上Java OOM问题定位与解决方案超详细解析

《线上JavaOOM问题定位与解决方案超详细解析》OOM是JVM抛出的错误,表示内存分配失败,:本文主要介绍线上JavaOOM问题定位与解决方案的相关资料,文中通过代码介绍的非常详细,需要的朋... 目录一、OOM问题核心认知1.1 OOM定义与技术定位1.2 OOM常见类型及技术特征二、OOM问题定位工具

基于 Cursor 开发 Spring Boot 项目详细攻略

《基于Cursor开发SpringBoot项目详细攻略》Cursor是集成GPT4、Claude3.5等LLM的VSCode类AI编程工具,支持SpringBoot项目开发全流程,涵盖环境配... 目录cursor是什么?基于 Cursor 开发 Spring Boot 项目完整指南1. 环境准备2. 创建

Spring Security简介、使用与最佳实践

《SpringSecurity简介、使用与最佳实践》SpringSecurity是一个能够为基于Spring的企业应用系统提供声明式的安全访问控制解决方案的安全框架,本文给大家介绍SpringSec... 目录一、如何理解 Spring Security?—— 核心思想二、如何在 Java 项目中使用?——

SpringBoot+RustFS 实现文件切片极速上传的实例代码

《SpringBoot+RustFS实现文件切片极速上传的实例代码》本文介绍利用SpringBoot和RustFS构建高性能文件切片上传系统,实现大文件秒传、断点续传和分片上传等功能,具有一定的参考... 目录一、为什么选择 RustFS + SpringBoot?二、环境准备与部署2.1 安装 RustF

springboot中使用okhttp3的小结

《springboot中使用okhttp3的小结》OkHttp3是一个JavaHTTP客户端,可以处理各种请求类型,比如GET、POST、PUT等,并且支持高效的HTTP连接池、请求和响应缓存、以及异... 在 Spring Boot 项目中使用 OkHttp3 进行 HTTP 请求是一个高效且流行的方式。

java.sql.SQLTransientConnectionException连接超时异常原因及解决方案

《java.sql.SQLTransientConnectionException连接超时异常原因及解决方案》:本文主要介绍java.sql.SQLTransientConnectionExcep... 目录一、引言二、异常信息分析三、可能的原因3.1 连接池配置不合理3.2 数据库负载过高3.3 连接泄漏

javacv依赖太大导致jar包也大的解决办法

《javacv依赖太大导致jar包也大的解决办法》随着项目的复杂度和依赖关系的增加,打包后的JAR包可能会变得很大,:本文主要介绍javacv依赖太大导致jar包也大的解决办法,文中通过代码介绍的... 目录前言1.检查依赖2.更改依赖3.检查副依赖总结 前言最近在写项目时,用到了Javacv里的获取视频

Java实现字节字符转bcd编码

《Java实现字节字符转bcd编码》BCD是一种将十进制数字编码为二进制的表示方式,常用于数字显示和存储,本文将介绍如何在Java中实现字节字符转BCD码的过程,需要的小伙伴可以了解下... 目录前言BCD码是什么Java实现字节转bcd编码方法补充总结前言BCD码(Binary-Coded Decima

SpringBoot全局域名替换的实现

《SpringBoot全局域名替换的实现》本文主要介绍了SpringBoot全局域名替换的实现,文中通过示例代码介绍的非常详细,对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值,需要的朋友们下面随着小编来一... 目录 项目结构⚙️ 配置文件application.yml️ 配置类AppProperties.Ja

Java使用Javassist动态生成HelloWorld类

《Java使用Javassist动态生成HelloWorld类》Javassist是一个非常强大的字节码操作和定义库,它允许开发者在运行时创建新的类或者修改现有的类,本文将简单介绍如何使用Javass... 目录1. Javassist简介2. 环境准备3. 动态生成HelloWorld类3.1 创建CtC