【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

Java方法重载与重写之同名方法的双面魔法(最新整理)

《Java方法重载与重写之同名方法的双面魔法(最新整理)》文章介绍了Java中的方法重载Overloading和方法重写Overriding的区别联系,方法重载是指在同一个类中,允许存在多个方法名相同... 目录Java方法重载与重写:同名方法的双面魔法方法重载(Overloading):同门师兄弟的不同绝

Spring配置扩展之JavaConfig的使用小结

《Spring配置扩展之JavaConfig的使用小结》JavaConfig是Spring框架中基于纯Java代码的配置方式,用于替代传统的XML配置,通过注解(如@Bean)定义Spring容器的组... 目录JavaConfig 的概念什么是JavaConfig?为什么使用 JavaConfig?Jav

Java数组动态扩容的实现示例

《Java数组动态扩容的实现示例》本文主要介绍了Java数组动态扩容的实现示例,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起学习学习吧... 目录1 问题2 方法3 结语1 问题实现动态的给数组添加元素效果,实现对数组扩容,原始数组使用静态分配

Java中ArrayList与顺序表示例详解

《Java中ArrayList与顺序表示例详解》顺序表是在计算机内存中以数组的形式保存的线性表,是指用一组地址连续的存储单元依次存储数据元素的线性结构,:本文主要介绍Java中ArrayList与... 目录前言一、Java集合框架核心接口与分类ArrayList二、顺序表数据结构中的顺序表三、常用代码手动

JAVA项目swing转javafx语法规则以及示例代码

《JAVA项目swing转javafx语法规则以及示例代码》:本文主要介绍JAVA项目swing转javafx语法规则以及示例代码的相关资料,文中详细讲解了主类继承、窗口创建、布局管理、控件替换、... 目录最常用的“一行换一行”速查表(直接全局替换)实际转换示例(JFramejs → JavaFX)迁移建

Spring Boot Interceptor的原理、配置、顺序控制及与Filter的关键区别对比分析

《SpringBootInterceptor的原理、配置、顺序控制及与Filter的关键区别对比分析》本文主要介绍了SpringBoot中的拦截器(Interceptor)及其与过滤器(Filt... 目录前言一、核心功能二、拦截器的实现2.1 定义自定义拦截器2.2 注册拦截器三、多拦截器的执行顺序四、过

JAVA线程的周期及调度机制详解

《JAVA线程的周期及调度机制详解》Java线程的生命周期包括NEW、RUNNABLE、BLOCKED、WAITING、TIMED_WAITING和TERMINATED,线程调度依赖操作系统,采用抢占... 目录Java线程的生命周期线程状态转换示例代码JAVA线程调度机制优先级设置示例注意事项JAVA线程

JavaWeb项目创建、部署、连接数据库保姆级教程(tomcat)

《JavaWeb项目创建、部署、连接数据库保姆级教程(tomcat)》:本文主要介绍如何在IntelliJIDEA2020.1中创建和部署一个JavaWeb项目,包括创建项目、配置Tomcat服务... 目录简介:一、创建项目二、tomcat部署1、将tomcat解压在一个自己找得到路径2、在idea中添加

Java使用Spire.Doc for Java实现Word自动化插入图片

《Java使用Spire.DocforJava实现Word自动化插入图片》在日常工作中,Word文档是不可或缺的工具,而图片作为信息传达的重要载体,其在文档中的插入与布局显得尤为关键,下面我们就来... 目录1. Spire.Doc for Java库介绍与安装2. 使用特定的环绕方式插入图片3. 在指定位

springboot的controller中如何获取applicatim.yml的配置值

《springboot的controller中如何获取applicatim.yml的配置值》本文介绍了在SpringBoot的Controller中获取application.yml配置值的四种方式,... 目录1. 使用@Value注解(最常用)application.yml 配置Controller 中