手写一个自旋锁

ゝ一纸荒年。 2022-12-19 11:46 136阅读 0赞

开始之前需要掌握CAS原理、类`AtomicReference`的使用  
CAS的全称可以是CompareAndSet或者CompareAndSwap  
总的来说就是再更新值得时候需要判断一些原先值是否是预期值，是则更新，不是则更新失败

我们都知道jdk的`java.util.concurrent.atomic`包下提供了以下原子变量类，例如`AtomicBoolean、AtomicInteger、AtomicLong`等一系列基本类型的原子变量类，但是有些时候我们希望有一个自定义的来也使用CAS操做，例如自定义User类该如何使用？

AtomicReference就可以提供上述的操作，需要传入泛型。  
这里我们利用AtomicReference来写一个自旋锁

import java.util.concurrent.TimeUnit;
    import java.util.concurrent.atomic.AtomicReference;
    
    public class SpinsLockDemo { 
        AtomicReference<Thread> threadAtomicReference =new AtomicReference<>();
        public void myLock(){ 
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"进行上锁");
            while (!threadAtomicReference.compareAndSet(null,Thread.currentThread())){ 
                try { 
                    TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
                } catch (InterruptedException e) { 
                    e.printStackTrace();
                }
                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"正在自旋");
            }
        }
        public void myUnLock(){ 
            threadAtomicReference.compareAndSet(Thread.currentThread(),null);
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"解锁");
        }
    
        public static void main(String[] args) { 
            SpinsLockDemo spinsLockDemo = new SpinsLockDemo();
            new Thread(()->{ 
                spinsLockDemo.myLock();
    // spinsLockDemo.myUnLock(); //着一行模拟thread1在执行业务，业务没有处理完
                
            },"thread1").start();
            new Thread(()->{ 
                spinsLockDemo.myLock();//会进行自旋（）也就是死循环
                System.out.println("业务");
                spinsLockDemo.myUnLock();
            },"thread2").start();
        }
    }

执行main方法会发现控制台每隔一秒打印`Thread2正在自旋`  
其打印的情况如下

thread1进行上锁
    thread2进行上锁
    thread2正在自旋
    thread2正在自旋
    thread2正在自旋
    thread2正在自旋
    thread2正在自旋
    thread2正在自旋

线程1是故意不解锁，让其线程一直占用锁，实际上执行myLock后就结束了，而threadAtomicReference存的是`thread1`的线程对象，对于thread2来说执行myLock时由于在while循环判断条件`!false`就是死循环，也就是相当于线程在自旋，当我们将thread1中注释的解锁代码打开后，会发现程序会正常结束。