10.Java鎖之自旋鎖

概念

自旋鎖（spinlock）：是指嘗試獲取鎖的線程不會當即阻塞，而是採用循環的方式去嘗試獲取鎖。

• 以前學過的CAS，底層使用的就是自旋鎖，自旋就是屢次嘗試，屢次訪問，不會阻塞的狀態就是自旋。

優缺點

優勢：循環比較獲取直到成功，沒有相似wait的阻塞。還能減小線程上下文切換的消耗

缺點：當不斷自旋的線程愈來愈多的時候，會由於執行while循環不斷的消耗CPU資源

手寫自旋鎖

自旋的本質就是CAS方法和while循環

public class SpinLockDemo {

    // 原子引用線程
    AtomicReference<Thread> atomicReference = new AtomicReference<>();

    public void myLock() {
        Thread thread = Thread.currentThread(); // 返回對當前正在執行的線程對象的引用
        
        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "進來了");

/*  首個線程進來，發現atomicReference是null，就變爲這個線程。而後取反變爲false，跳出循環等待。
    若是發現衛生間裏面還有人，就一直循環一直等，直到衛生間裏面沒人。  */
        while (!atomicReference.compareAndSet(null, thread)) {
            //沒跳出就一直循環
        }
        
    }

    public void myUnlock() {
        Thread thread = Thread.currentThread();
        // 我出去要解鎖，而後變爲null給下一我的用
        atomicReference.compareAndSet(thread, null);

        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "調用myUnlock方法");
    }

測試

public static void main(String[] args) throws InterruptedException {

    SpinLockDemo spinLockDemo = new SpinLockDemo();

    // 我A線程進去佔用這把鎖，而後霸佔5s
    new Thread(() -> {
        spinLockDemo.myLock();
        
        TimeUnit.SECONDS.sleep(5);        
        
        spinLockDemo.myUnlock();
    }, "線程A").start();

    // 主線程main暫停1s，保證A線程先啓動
    TimeUnit.SECONDS.sleep(1);

    // 我B線程再進去循環等待這把鎖
    new Thread(() -> {
        spinLockDemo.myLock();
        spinLockDemo.myUnlock();
    }, "線程B").start();
    
}

運行結果

線程A進來了                //A進來了，A要佔用5s
線程B進來了                //B也進來了，發現衛生間有人，循環等待A出來
線程A調用myUnlock方法       //A出來了
線程B調用myUnlock方法       //B佔用完鎖，也出來了