MCS锁和CLH锁
CLH鎖:自旋鎖,在上一個節點上等待,先上代碼:
1 public class CLHLock { 2 /** 3 * 保證原子性操作 4 * 5 */ 6 private AtomicReference<Node> tail = new AtomicReference<>(new Node()); 7 /** 8 * 每個線程的節點變量不同 9 * 10 */ 11 private ThreadLocal<Node> current = ThreadLocal.withInitial(() -> new Node()); 12 /** 13 * 記錄前驅節點,并且復用此節點來防止死鎖: 14 * 假設不使用該節點的話,有T1,T2兩個線程,T1先lock成功,然后T2調用lock()時會 15 * 自旋在T1的節點的locked字段上,如果當T1線程unlock()之后,(T2還沒獲取到CPU時間片), 16 * T1再次調用lock(),因為此時tail的值是T2線程的節點,其locked值為true,所以T1自旋等待 17 * T2釋放鎖,而此時的T2還在等T1釋放鎖,這就造成了死鎖。 18 * 19 */ 20 private ThreadLocal<Node> pred = new ThreadLocal<>(); 21 22 public void lock() { 23 Node node = current.get(); 24 node.locked = true; 25 // 將tail設置為當前線程的節點,并獲取到上一個節點,此操作為原子性操作 26 Node preNode = tail.getAndSet(node); 27 pred.set(preNode); 28 // 在前驅節點的locked字段上忙等待 29 while (preNode.locked); 30 31 } 32 33 34 public void unlock() { 35 Node node = current.get(); 36 // 將當前線程節點的locked屬性設置為false,使下一個節點成功獲取鎖 37 node.locked = false; 38 current.set(pred.get()); 39 } 40 41 42 43 44 static class Node{ 45 volatile boolean locked; 46 } 47 }?
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注意它的實例變量,tail為一個原子引用,所以在它上的操作都是原子性操作,它是所有線程共享的變量,與后面的兩個變量區分開,current是線程本地變量,它的值都和當前線程有關。current記錄的是當前線程的鎖情況。
加鎖時,現將current的locked屬性設置為true,表示當前線程需要獲取鎖,然后將tail中的值設置為當前線程節點,getAndSet方法設置新值并返回之前的值,這樣每個線程節點之間就有一條隱形的”鏈“關聯著,像一個鏈表。最后在上一個節點的locked屬性上自旋等待。
解鎖時,只需把當前節點的locked屬性設置為false,這樣緊接著的后面一個的線程就會成功的獲取鎖。
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MCS鎖:
1 public class MCSLock { 2 AtomicReference<Node> tail = new AtomicReference<>(); 3 ThreadLocal<Node> current = ThreadLocal.withInitial(() -> new Node()); 4 5 6 public void lock() { 7 Node node = current.get(); 8 Node pred = tail.getAndSet(node); 9 // pred的初始值為null,所以第一個加鎖線程,直接跳過判斷,加鎖成功 10 // tail中記錄的是當前線程的節點 11 if (pred != null) { 12 pred.next = node; 13 while (node.locked); 14 } 15 16 } 17 18 public void unlock() { 19 Node node = current.get(); 20 if (node.next == null) { 21 // 如果設置成功,說明在此之前沒有線程進行lock操作,直接return即可; 22 // 如果失敗,則說明在此之前有線程進行lock操作,需要自旋等待那個線程將自身節點設置為本線程節點的next, 23 // 然后進行后面的操作。 24 if (tail.compareAndSet(node, null)) 25 return; 26 while (node.next == null); 27 } 28 // 通知下一個線程,使下一個線程加鎖成功 29 node.next.locked = false; 30 // 解鎖后需要將節點之間的關聯斷開,否則會產生內存泄露 31 node.next = null; 32 } 33 34 35 static class Node{ 36 volatile boolean locked = true; 37 volatile Node next; 38 } 39 40 }?
CLH和MCS鎖都是自旋鎖,公平鎖(保證FIFO),獨占鎖,并且是不可重入鎖。他們兩的名字都是發明者的名字的縮寫。
轉載于:https://www.cnblogs.com/CLAYJJ/p/10497150.html
總結
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