聊聊高并发(十三)实现几种自旋锁

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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了聊聊高并发(十三)实现几种自旋锁相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

聊聊高并发(十一)实现几种自旋锁(五) 给出了限时有界队列锁的lock和unlock实现。这篇给出tryLock的实现


tryLock比lock略微复杂一点。要处理超时的情况。超时有几种情况:

1. 第一步在等待队列还没有获得节点的时候超时,直接返回false就可以

2. 第二步在等待队列已经获得节点可是还没有增加工作队列时超时,把节点状态能够直接改成FREE给兴许线程使用,然后返回false就可以

3. 第三步在前一个节点的状态上自旋时超时,将节点的preNode设置成前一个节点,然后将节点状态改成ABORTED。然后返回就可以。兴许节点在该节点的状态自旋,当发现这个前驱节点已经是ABORTED了。兴许节点就把前驱节点的preNode上自旋,然后把这个节点状态改成FREE,给其它线程使用。

QNode的preNode字段仅仅有当在工作队列中超时的时候才会被设置。也仅仅被兴许节点使用一次,并且该域总是先设置,再使用。所以也不须要显式地在其它地方清空该域。

public boolean trylock(long time, TimeUnit unit)
			throws InterruptedException {
		long startTime = System.currentTimeMillis();
		long duration = TimeUnit.MILLISECONDS.convert(time, unit);
		long expectedTime = startTime + duration;

		Backoff backoff = new Backoff(MIN_BACKOFF, MAX_BACKOFF);
		QNode node = waitings[random.nextInt(SIZE)];

		// 第一步: 先获得数组里的一个Node,并把它的状态设置为WAITING,否则就自旋
		GETNODE: while (true) {
			while (node.state.get() != State.FREE) {
				// 由于释放锁时仅仅是设置了State为RELEASED,由后继的线程来设置RELEASED为FREE
				// 假设该节点已经是队尾节点了而且是RELEASED,那么能够直接能够被使用
				// 获取当前原子引用变量的版本
				int[] currentStamp = new int[1];
				QNode tailNode = tail.get(currentStamp);
				if (tailNode == node && (tailNode.state.get() == State.ABORTED || tailNode.state.get() == State.RELEASED)) {
					QNode preNode = null;
					// 假设最后一个节点是ABORTED状态,就把tail指向它的前一个节点
					if(tailNode.state.get() == State.ABORTED){
						preNode = tailNode.preNode;
					}
				
					if (tail.compareAndSet(tailNode, preNode, currentStamp[0],
							currentStamp[0] + 1)) {
						node.state.set(State.WAITING);
						break GETNODE;
					}
				}
			}
			if (node.state.compareAndSet(State.FREE, State.WAITING)) {
				break;
			}
			try {
				backoff.backoff();
			} catch (InterruptedException e) {
				return false;
			}
			if (timeout(expectedTime, System.currentTimeMillis())) {
				return false;
			}
		}
		// 第二步增加队列
		int[] currentStamp = new int[1];
		QNode preTailNode = null;
		do {
			preTailNode = tail.get(currentStamp);
			// 假设未增加队列前超时。就设置node状态为FREE,给兴许线程使用
			if (timeout(expectedTime, System.currentTimeMillis())) {
				node.state.set(State.FREE);
				return false;
			}
		}
		// 假设没增加队列,就一直自旋
		while (!tail.compareAndSet(preTailNode, node, currentStamp[0],
				currentStamp[0] + 1));

		// 第三步在前一个节点自旋,假设前一个节点为null。证明是第一个增加队列的节点
		if (preTailNode != null) {
			// 在前一个节点的状态自旋
			State s = preTailNode.state.get();
			while (s != State.RELEASED) {
				if(s == State.ABORTED){
					QNode temp = preTailNode;
					preTailNode = preTailNode.preNode;
					// 能够释放该节点
					temp.state.set(State.FREE);
				}
				if (timeout(expectedTime, System.currentTimeMillis())) {
					node.preNode = preTailNode;
					node.state.set(State.ABORTED);
					return false;
				}
				s = preTailNode.state.get();
			}
			// 设置前一个节点的状态为FREE,能够被其它线程使用
			preTailNode.state.set(State.FREE);
		}

		// 将线程的myNode指向获得锁的node
		myNode.set(node);
		return true;
	}


以上是关于聊聊高并发(十三)实现几种自旋锁的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章

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