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深夜！小胖问我，什么是自旋锁？怎么使用？适用场景是啥？
 自旋锁 & 非自旋锁什么是自旋？字面意思是 "自我旋转" 。在 Java 中也就是循环的意思，比如 for 循环，while 循环等等。那自旋锁顾名思义就是「线程循环地去获取锁」。 非自旋锁，也就是普通锁。获取不到锁，线程就进入阻塞状态。等待 CPU 唤醒，再去获取。 自旋锁 & 非自旋锁的执行流程想象以下场景：某线程去获取锁（可能是自旋锁 or 非自旋锁），然而锁现在被其他线程占用了。它两获取锁的执行流程就如下图所示：  自旋锁 自旋锁：一直占用 CPU 的时间片去循环获取锁，直到获取到为止。非自旋锁：当前线程进入阻塞，CPU 可以去干别的事情。等待 CPU 唤醒了，线程才去获取非自旋锁。自旋锁有啥好处？阻塞 & 唤醒线程都是需要资源开销的，如果线程要执行的任务并不复杂。这种情况下，切换线程状态带来的开销比线程执行的任务要大。而很多时候，我们的任务往往比较简单，简单到线程都还没来得及切换状态就执行完毕。这时我们选择自旋锁明显是更加明智的。所以，自旋锁的好处就是「用循环去不停地尝试获取锁，让线程始终处于 Runnable 状态，节省了线程状态切换带来的开销」。Java 中的自旋锁在 Java 1.5 版本及以上的并发包中，也就是 java.util.concurrent 的包中，里面的原子类基本都是自旋锁的实现。我们看看做常用的 AtomicInteger 类，它里面有个 getAndIncrement 方法，源码如下：  getAndIncrement getAndIncrement 也是直接调用 nsafe 的 getAndAddInt 方法，从下面源码可以看出这个方法直接就是做了一个 do-while 的循环。「这个循环就是一个自旋操作，如果在修改过程中遇到了其他线程竞争导致没修改成功的情况，就会 while 循环里进行死循环，直到修改成功为止」。  unsafe.getAndAddInt 自旋锁有啥坏处？虽然避免了线程切换的开销，但是它在避免线程切换开销的同时也带来了新的开销，因为它需要不停得去尝试获取锁。如果这把锁一直不能被释放，那么这种尝试只是无用的尝试，会白白浪费处理器资源。虽然刚开始自旋锁的开销大于线程切换。但是随着时间一直递增，总会超过线程切换的开销。适用场景是啥？首先我们知道自旋锁的好处就是能减少线程切换状态的开销；坏处就是如果一直旋下去，自旋开销会比线程切换状态的开销大得多。知道优缺点，那我们的适用场景就很简单了： 并发不能太高，避免一直自旋不成功线程执行的同步任务不能太复杂，耗时比较短面试官：手写一个可重入的自旋锁呗在面试的时候经常会遇到让你实现一个可重入的自旋锁这种问题，小伙伴们还是得了解思路。为了引入自旋特性，我们使用 AtomicReference 类提供一个可以原子读写的对象引用变量。 定义一个加锁方法，如果有其他线程已经获取锁，当前线程将进入自旋，如果还是已经持有锁的线程获取锁，那就是重入。 定义一个解锁方法，解锁的话，只有持有锁的线程才能解锁，解锁的逻辑思维将 count-1，如果 count == 0，则是把当前持有锁线程设置为 null，彻底释放锁。 源码如下： 代码语言：javascript复制package com.nasus.thread.lock.Spin; import java.util.concurrent.atomic.AtomicReference; /** * 实现一个可重入的自旋锁 */ public class ReentrantSpinLock { private AtomicReference owner = new AtomicReference(); //重入次数 private int count = 0; public void lock() { Thread t = Thread.currentThread(); if (t == owner.get()) { ++count; return; } //自旋获取锁 while (!owner.compareAndSet(null, t)) { System.out.println("自旋了"); } } public void unlock() { Thread t = Thread.currentThread(); //只有持有锁的线程才能解锁 if (t == owner.get()) { if (count > 0) { --count; } else { //此处无需CAS操作，因为没有竞争，因为只有线程持有者才能解锁 owner.set(null); } } } public static void main(String[] args) { ReentrantSpinLock spinLock = new ReentrantSpinLock(); Runnable runnable = () -> { System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "开始尝试获取自旋锁"); spinLock.lock(); try { System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "获取到了自旋锁"); Thread.sleep(4000); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } finally { spinLock.unlock(); System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "释放了了自旋锁"); } }; Thread thread1 = new Thread(runnable); Thread thread2 = new Thread(runnable); thread1.start(); thread2.start(); } }从结果我们可以看出，前面一直打印 "自旋了"，说明 CPU 一直在尝试获取锁。PS：如果你们电脑不好的话，在这期间风扇会加速的，因为 CPU 一直在工作。  运行结果 巨人的肩膀https://kaiwu.lagou.com/course/courseInfo.htm?courseId=16#/detail/pc?id=265-END- |
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