「并发原理专题」AQS 的技术体系之 CLH、MCS 锁的原理及实现
public class CLHLock {
private final AtomicReference<Node> tail;
private final ThreadLocal<Node> myNode;
private final ThreadLocal<Node> myPred;
public CLHLock() {
tail = new AtomicReference<>(new Node());
myNode = ThreadLocal.withInitial(() -> new Node());
myPred = ThreadLocal.withInitial(() -> null);
}
public void lock(){
Node node = myNode.get();
node.locked = true;
Node pred = tail.getAndSet(node);
myPred.set(pred);
while (pred.locked){}
}
public void unLock(){
Node node = myNode.get();
node.locked=false;
myNode.set(myPred.get());
}
static class Node {
volatile boolean locked = false;
}
}
MCS 锁
MSC 与 CLH 最大的不同并不是链表是显示还是隐式，而是线程自旋的规则不同:CLH 是在前趋结点的 locked 域上自旋等待，而 MCS 是在自己的结点的 locked 域上自旋等待。正因为如此，它解决了 CLH 在 NUMA 系统架构中获取 locked 域状态内存过远的问题 。
MCS 锁具体实现规则：
a. 队列初始化时没有结点，tail=null
b. 线程 A 想要获取锁，将自己置于队尾，由于它是第一个结点，它的 locked 域为 false
c. 线程 B 和 C 相继加入队列，a->next=b,b->next=c，B 和 C 没有获取锁，处于等待状态，所以 locked 域为 true，尾指针指向线程 C 对应的结点
d. 线程 A 释放锁后，顺着它的 next 指针找到了线程 B，并把 B 的 locked 域设置为 false，这一动作会触发线程 B 获取锁。
public class MCSLock {
private final AtomicReference<Node> tail;
private final ThreadLocal<Node> myNode;
public MCSLock() {
tail = new AtomicReference<>();
myNode = ThreadLocal.withInitial(() -> new Node());
}
public void lock() {
Node node = myNode.get();
Node pred = tail.getAndSet(node);
if (pred != null) {
node.locked = true;
pred.next = node;
while (node.locked) {
}
}
}
public void unLock() {
Node node = myNode.get();
if (node.next == null) {
if (tail.compareAndSet(node, null)) {
return;
}
while (node.next == null) {
}
}
node.next.locke
d = false;
node.next = null;
}
class Node {
volatile boolean locked = false;
Node next = null;
}
public static void main(String[] args) {
MCSLock lock = new MCSLock();
Runnable task = new Runnable() {
private int a;
@Override
public void run() {
lock.lock();
for (int i = 0; i < 10; i++) {
a++;
try {
Thread.sleep(100);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
System.out.println(a);
lock.unLock();
}
};
new Thread(task).start();
new Thread(task).start();
new Thread(task).start();
new Thread(task).start();}}
还未添加个人签名 2021.11.08 加入
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