什么是自旋鎖

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說(shuō)道自旋鎖就要從多線程下的鎖機(jī)制說(shuō)起，由于在多處理器系統(tǒng)環(huán)境中有些資源因?yàn)槠溆邢扌?，有時(shí)需要互斥訪問(wèn)（mutual exclusion），這時(shí)會(huì)引入鎖的機(jī)制，只有獲取了鎖的進(jìn)程才能獲取資源訪問(wèn)。即每次只能有且只有一個(gè)進(jìn)程能獲取鎖，才能進(jìn)入自己的臨界區(qū)，同一時(shí)間不能兩個(gè)或兩個(gè)以上進(jìn)程進(jìn)入臨界區(qū)，當(dāng)退出臨界區(qū)時(shí)釋放鎖。

設(shè)計(jì)互斥算法時(shí)總是會(huì)面臨一種情況，即沒(méi)有獲得鎖的進(jìn)程怎么辦？

通常有2種處理方式：

一種是沒(méi)有獲得鎖的調(diào)用者就一直循環(huán)在那里看是否該自旋鎖的保持者已經(jīng)釋放了鎖，這就是本文的重點(diǎn)——自旋鎖。他不用將線城阻塞起來(lái)（NON-BLOCKING)。

另一種是沒(méi)有獲得鎖的進(jìn)程就阻塞(BLOCKING)自己，繼續(xù)執(zhí)行線程上的其他任務(wù)，這就是 ——互斥鎖（包括內(nèi)置鎖Synchronized還有ReentrantLock等等）。

引言

CAS（Compare and swap），即比較并交換，也是實(shí)現(xiàn)我們平時(shí)所說(shuō)的自旋鎖或樂(lè)觀鎖的核心操作。

它的實(shí)現(xiàn)很簡(jiǎn)單，就是用一個(gè)預(yù)期的值和內(nèi)存值進(jìn)行比較，如果兩個(gè)值相等，就用預(yù)期的值替換內(nèi)存值，并返回 true。否則，返回 false。

保證原子操作

任何技術(shù)的出現(xiàn)都是為了解決某些特定的問(wèn)題， CAS 要解決的問(wèn)題就是保證原子操作。原子操作是什么，原子就是最小不可拆分的，原子操作就是最小不可拆分的操作，也就是說(shuō)操作一旦開(kāi)始，就不能被打斷，知道操作完成。在多線程環(huán)境下，原子操作是保證線程安全的重要手段。舉個(gè)例子來(lái)說(shuō)，假設(shè)有兩個(gè)線程在工作，都想對(duì)某個(gè)值做修改，就拿自增操作來(lái)說(shuō)吧，要對(duì)一個(gè)整數(shù) i 進(jìn)行自增操作，需要基本的三個(gè)步驟：

1、讀取 i 的當(dāng)前值；

2、對(duì) i 值進(jìn)行加 1 操作；

3、將 i 值寫(xiě)回內(nèi)存；

假設(shè)兩個(gè)進(jìn)程都讀取了 i 的當(dāng)前值，假設(shè)是 0，這時(shí)候 A 線程對(duì) i 加 1 了，B 線程也 加 1，最后 i 的是 1 ，而不是 2。這就是因?yàn)樽栽霾僮鞑皇窃硬僮?，分成的這三個(gè)步驟可以被干擾。如下面這個(gè)例子，10個(gè)線程，每個(gè)線程都執(zhí)行 10000 次 i++ 操作，我們期望的值是 100,000，但是很遺憾，結(jié)果總是小于 100,000 的。

 static int i = 0;
 public static void add(){
 i++;
 }
 
 private static class Plus implements Runnable{
 @Override
 public void run(){
 for(int k = 0;k<10000;k++){
 add();
 }
 }
 }
 
 public static void main(String[] args) throws InterruptedException{
 Thread[] threads = new Thread[10];
 for(int i = 0;i<10;i++){
 threads[i] = new Thread(new Plus());
 threads[i].start();
 }
 for(int i = 0;i<10;i++){
 threads[i].join();
 }
 System.out.println(i);
 }

網(wǎng)頁(yè)標(biāo)題：深入講解我們說(shuō)的CAS自旋鎖到底是什么-創(chuàng)新互聯(lián)
本文地址：http://www.rwnh.cn/article42/doecec.html

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