自旋锁

CAS是乐观锁的一种实现方式。而CAS中包含自旋锁,当预期值和内存值不相同的时候,一般情况下是一个自旋操作,即不断的重试。

自旋锁概念:当一个线程在获取锁的时候,如果锁已经被其他线程获取,那么该线程将循环等待,然后不断的判断锁是否能够被成功获取,直到获取到锁才会退出循环。
尝试获取锁的线程一直处于活跃状态,但是并没有执行任何有效的任务,这种锁会造成busy-waiting.
public class SpinLock {
   private AtomicReference<Thread> cas = new AtomicReference<Thread>();
    public void lock() {
       Thread current = Thread.currentThread();
        // 利用CAS
       while (!cas.compareAndSet(null, current)) {
             // DO nothing
      }
    }
    public void unlock() {
       Thread current = Thread.currentThread();
       cas.compareAndSet(current, null);
    }
}
lock()方法利用的CAS,当第一个线程A获取锁的时候,能够成功获取到,不会进入while循环,如果此时线程A没有释放锁,另一个线程B又来获取锁,此时由于不满足CAS,所以就会进入while循环,不断判断是否满足CAS,直到A线程调用unlock方法释放了该锁。

\color{blue}{自旋锁的优点}
自旋锁不会使线程状态发生切换,一直处于用户态,即线程一直都是active的;不会使线程进入阻塞状态,减少了不必要的上下文切换,执行速度快
非自旋锁在获取不到锁的时候会进入阻塞状态,从而进入内核态,当获取到锁的时候需要从内核态恢复,需要线程上下文切换。 (线程被阻塞后便进入内核(Linux)调度状态,这个会导致系统在用户态与内核态之间来回切换,严重影响锁的性能)

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