Java锁的种类以及辨析（二）：自旋锁的其他种类

锁作为并发共享数据，保证一致性的工具，在JAVA平台有多种实现(如 synchronized 和 ReentrantLock等等 ) 。这些已经写好提供的锁为我们开发提供了便利，但是锁的具体性质以及类型却很少被提及。本系列文章将分析JAVA下常见的锁名称以及特性，为大家答疑解惑。

2.自旋锁的其他种类

上篇我们讲到了自旋锁，在自旋锁中 另有三种常见的锁形式:TicketLock ，CLHlock 和MCSlock

Ticket锁主要解决的是访问顺序的问题，主要的问题是在多核cpu上

01 package com.alipay.titan.dcc.dal.entity; 02  03 import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger; 04  05 public class TicketLock { 06     private AtomicInteger                     serviceNum = new AtomicInteger(); 07     private AtomicInteger                     ticketNum  = new AtomicInteger(); 08     private static final ThreadLocal<Integer> LOCAL      = new ThreadLocal<Integer>(); 09  10     public void lock() { 11         int myticket = ticketNum.getAndIncrement(); 12         LOCAL.set(myticket); 13         while (myticket != serviceNum.get()) { 14         } 15  16     } 17  18     public void unlock() { 19         int myticket = LOCAL.get(); 20         serviceNum.compareAndSet(myticket, myticket + 1); 21     } 22}

每次都要查询一个serviceNum 服务号，影响性能（必须要到主内存读取，并阻止其他cpu修改）。

CLHLock 和MCSLock 则是两种类型相似的公平锁，采用链表的形式进行排序，

01 import java.util.concurrent.atomic.AtomicReferenceFieldUpdater; 02  03 public class CLHLock { 04     public static class CLHNode { 05         private volatile boolean isLocked = true; 06     } 07  08     @SuppressWarnings("unused") 09     private volatile CLHNode                                           tail; 10     private static final ThreadLocal<CLHNode>                          LOCAL   = newThreadLocal<CLHNode>(); 11     private static final AtomicReferenceFieldUpdater<CLHLock, CLHNode> UPDATER = AtomicReferenceFieldUpdater.newUpdater(CLHLock.class, 12                                                                                    CLHNode.class, "tail"); 13  14     public void lock() { 15         CLHNode node = new CLHNode(); 16         LOCAL.set(node); 17         CLHNode preNode = UPDATER.getAndSet(this, node); 18         if (preNode != null) { 19             while (preNode.isLocked) { 20             } 21             preNode = null; 22             LOCAL.set(node); 23         } 24     } 25  26     public void unlock() { 27         CLHNode node = LOCAL.get(); 28         if (!UPDATER.compareAndSet(this, node, null)) { 29             node.isLocked = false; 30         } 31         node = null; 32     } 33}

 

CLHlock是不停的查询前驱变量， 导致不适合在NUMA 架构下使用（在这种结构下，每个线程分布在不同的物理内存区域）

MCSLock则是对本地变量的节点进行循环。不存在CLHlock 的问题。

01 import java.util.concurrent.atomic.AtomicReferenceFieldUpdater; 02  03 public class MCSLock { 04     public static class MCSNode { 05         volatile MCSNode next; 06         volatile boolean isLocked = true; 07     } 08  09     private static final ThreadLocal<MCSNode>                          NODE    = newThreadLocal<MCSNode>(); 10     @SuppressWarnings("unused") 11     private volatile MCSNode                                           queue; 12     private static final AtomicReferenceFieldUpdater<MCSLock, MCSNode> UPDATER = AtomicReferenceFieldUpdater.newUpdater(MCSLock.class, 13                                                                                    MCSNode.class, "queue"); 14  15     public void lock() { 16         MCSNode currentNode = new MCSNode(); 17         NODE.set(currentNode); 18         MCSNode preNode = UPDATER.getAndSet(this, currentNode); 19         if (preNode != null) { 20             preNode.next = currentNode; 21             while (currentNode.isLocked) { 22  23             } 24         } 25     } 26  27     public void unlock() { 28         MCSNode currentNode = NODE.get(); 29         if (currentNode.next == null) { 30             if (UPDATER.compareAndSet(this, currentNode, null)) { 31  32             } else { 33                 while (currentNode.next == null) { 34                 } 35             } 36         } else { 37             currentNode.next.isLocked = false; 38             currentNode.next = null; 39         } 40     } 41}

从代码上 看，CLH 要比 MCS 更简单，

CLH 的队列是隐式的队列，没有真实的后继结点属性。

MCS 的队列是显式的队列，有真实的后继结点属性。

JUC ReentrantLock 默认内部使用的锁 即是 CLH锁（有很多改进的地方，将自旋锁换成了阻塞锁等等）。

转载自 并发编程网 - ifeve.com 相关资源：jd_seckill京东抢茅台插件最新版【京东飞天茅台1499抢购】Python脚本的完整安装 使用教程