【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

JVM 的类初始化机制

前言 当你在 Java 程序中new对象时,有没有考虑过 JVM 是如何把静态的字节码(byte code)转化为运行时对象的呢,这个问题看似简单,但清楚的同学相信也不会太多,这篇文章首先介绍 JVM 类初始化的机制,然后给出几个易出错的实例来分析,帮助大家更好理解这个知识点。 JVM 将字节码转化为运行时对象分为三个阶段,分别是:loading 、Linking、initialization

Spring Security 基于表达式的权限控制

前言 spring security 3.0已经可以使用spring el表达式来控制授权,允许在表达式中使用复杂的布尔逻辑来控制访问的权限。 常见的表达式 Spring Security可用表达式对象的基类是SecurityExpressionRoot。 表达式描述hasRole([role])用户拥有制定的角色时返回true (Spring security默认会带有ROLE_前缀),去

浅析Spring Security认证过程

类图 为了方便理解Spring Security认证流程,特意画了如下的类图,包含相关的核心认证类 概述 核心验证器 AuthenticationManager 该对象提供了认证方法的入口,接收一个Authentiaton对象作为参数; public interface AuthenticationManager {Authentication authenticate(Authenti

Spring Security--Architecture Overview

1 核心组件 这一节主要介绍一些在Spring Security中常见且核心的Java类,它们之间的依赖,构建起了整个框架。想要理解整个架构,最起码得对这些类眼熟。 1.1 SecurityContextHolder SecurityContextHolder用于存储安全上下文(security context)的信息。当前操作的用户是谁,该用户是否已经被认证,他拥有哪些角色权限…这些都被保

Spring Security基于数据库验证流程详解

Spring Security 校验流程图 相关解释说明(认真看哦) AbstractAuthenticationProcessingFilter 抽象类 /*** 调用 #requiresAuthentication(HttpServletRequest, HttpServletResponse) 决定是否需要进行验证操作。* 如果需要验证,则会调用 #attemptAuthentica

Spring Security 从入门到进阶系列教程

Spring Security 入门系列 《保护 Web 应用的安全》 《Spring-Security-入门(一):登录与退出》 《Spring-Security-入门(二):基于数据库验证》 《Spring-Security-入门(三):密码加密》 《Spring-Security-入门(四):自定义-Filter》 《Spring-Security-入门(五):在 Sprin

Java架构师知识体认识

源码分析 常用设计模式 Proxy代理模式Factory工厂模式Singleton单例模式Delegate委派模式Strategy策略模式Prototype原型模式Template模板模式 Spring5 beans 接口实例化代理Bean操作 Context Ioc容器设计原理及高级特性Aop设计原理Factorybean与Beanfactory Transaction 声明式事物

Java进阶13讲__第12讲_1/2

多线程、线程池 1.  线程概念 1.1  什么是线程 1.2  线程的好处 2.   创建线程的三种方式 注意事项 2.1  继承Thread类 2.1.1 认识  2.1.2  编码实现  package cn.hdc.oop10.Thread;import org.slf4j.Logger;import org.slf4j.LoggerFactory

JAVA智听未来一站式有声阅读平台听书系统小程序源码

智听未来,一站式有声阅读平台听书系统 🌟&nbsp;开篇:遇见未来,从“智听”开始 在这个快节奏的时代,你是否渴望在忙碌的间隙,找到一片属于自己的宁静角落?是否梦想着能随时随地,沉浸在知识的海洋,或是故事的奇幻世界里?今天,就让我带你一起探索“智听未来”——这一站式有声阅读平台听书系统,它正悄悄改变着我们的阅读方式,让未来触手可及! 📚&nbsp;第一站:海量资源,应有尽有 走进“智听

在cscode中通过maven创建java项目

在cscode中创建java项目 可以通过博客完成maven的导入 建立maven项目 使用快捷键 Ctrl + Shift + P 建立一个 Maven 项目 1 Ctrl + Shift + P 打开输入框2 输入 "> java create"3 选择 maven4 选择 No Archetype5 输入 域名6 输入项目名称7 建立一个文件目录存放项目,文件名一般为项目名8 确定