自旋锁demo

自旋锁原理与实现
import java.util.concurrent.atomic.AtomicStampedReference;

/**
 * Function:自旋锁演示demo
 *
 *  A线程加锁后沉睡5秒然后解锁,B线程加锁解锁
 *
 *  请手写一个自旋锁
 *
 * @author liubing
 * Date: 2019/6/6 5:17 PM
 * @since JDK 1.8
 */
public class SpinLockDemo {
    //定一个一个带时间戳的原子线程类,给的默认值是false
    static AtomicStampedReference<Thread> atomicThread = new AtomicStampedReference<>(null,1);

    public static void main(String args[]){
        new Thread(()->{
            myLock();
            try {
                Thread.sleep(5000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }finally {
                myUnLock();
            }
        },"AAA").start();
        new Thread(()->{
            myLock();
            myUnLock();
        },"BBB").start();
    }

    public static void myLock(){
        Thread thread = Thread.currentThread();
        System.out.println(thread.getName()+" come in,version is "+atomicThread.getStamp());
        while(!atomicThread.compareAndSet(null,thread,1,2)){
//            System.out.println("加锁失败");
        }
        System.out.println(thread.getName()+"加锁成功");
        System.out.println(thread.getName()+" come out,version is "+atomicThread.getStamp());
    }
    public static void myUnLock(){
        Thread thread = Thread.currentThread();
        System.out.println(thread.getName()+" come in,version is "+atomicThread.getStamp());
        while(!atomicThread.compareAndSet(thread,null,2,1)){
//            System.out.println("解锁失败");
        }
        System.out.println(thread.getName()+"解锁成功");
        System.out.println(thread.getName()+" come out,version is "+atomicThread.getStamp());
    }
}

输出结果
AAA come in,version is 1
BBB come in,version is 1
AAA加锁成功
AAA come out,version is 2
AAA come in,version is 2
AAA解锁成功
BBB加锁成功
BBB come out,version is 2
BBB come in,version is 2
BBB解锁成功
BBB come out,version is 1
AAA come out,version is 2

Process finished with exit code 0
由此可见,B线程进入myLock的时候atomicThread的版本号为2,显然对于B线程来说是无法进行加锁的,无法加锁只能一直循环循环循环,询问A线程到我了吗到我了吗,A线程沉睡五秒后开始解锁,解锁完毕之后,B线程第n次循环之后再来问到我了吗,A线程告诉B到你了,然后B开始加锁,加锁完了之后再开始解锁。在A完成解锁之前B线程的期望值跟期望版本号一直都不是跟内存中存在的值与版本号对应,所以,B一直都是处于循环等待的状态,等A完事儿之后,期望值跟期望版本号跟内存中的值跟版本号都一样了,B线程才开始加锁,B线程进入mylock的时候版本号是2,出来的时候版本号是1。这就是很明显的自旋。

在Spring Boot中,您可以使用自旋锁来解决并发问题。下面是一个使用自旋锁的简单示例: 首先,您需要创建一个名为SpinLock的类,它实现了Lock接口。在实现过程中,我们使用了AtomicBoolean来表示锁的状态。如果AtomicBoolean的值为true,则表示锁已被占用。 ```java import java.util.concurrent.atomic.AtomicBoolean; import java.util.concurrent.locks.Lock; public class SpinLock implements Lock { private AtomicBoolean locked = new AtomicBoolean(false); @Override public void lock() { boolean flag; do { flag = locked.compareAndSet(false, true); } while (!flag); } @Override public void lockInterruptibly() throws InterruptedException { //TODO } @Override public boolean tryLock() { return locked.compareAndSet(false, true); } @Override public boolean tryLock(long time, TimeUnit unit) throws InterruptedException { //TODO return false; } @Override public void unlock() { locked.set(false); } @Override public Condition newCondition() { //TODO return null; } } ``` 接下来,我们可以在Spring Boot应用程序中使用SpinLock类来保护共享资源。例如,我们可以创建一个名为Counter的类,它具有一个increment()方法,该方法使用SpinLock来保护计数器的访问。在increment()方法中,我们首先获取SpinLock,然后增加计数器的值,最后释放SpinLock。 ```java public class Counter { private int count = 0; private SpinLock lock = new SpinLock(); public void increment() { lock.lock(); try { count++; } finally { lock.unlock(); } } public int getCount() { return count; } } ``` 现在,我们可以在Spring Boot应用程序中使用Counter类来测试SpinLock的效果。例如,我们可以创建一个名为Main的类,该类创建10个线程,并使用Counter类来计算这些线程的执行次数。在每个线程中,我们调用Counter类的increment()方法来增加计数器的值。 ```java import java.util.ArrayList; import java.util.List; public class Main { public static void main(String[] args) throws InterruptedException { final int THREAD_COUNT = 10; final int INCREMENT_COUNT = 1000; Counter counter = new Counter(); List<Thread> threads = new ArrayList<>(); for (int i = 0; i < THREAD_COUNT; i++) { Thread thread = new Thread(() -> { for (int j = 0; j < INCREMENT_COUNT; j++) { counter.increment(); } }); threads.add(thread); } for (Thread thread : threads) { thread.start(); } for (Thread thread : threads) { thread.join(); } System.out.println("Count: " + counter.getCount()); } } ``` 在这个例子中,我们创建了10个线程,并且每个线程都调用Counter类的increment()方法1000次。由于Counter类的increment()方法受到SpinLock的保护,因此我们可以安全地增加计数器的值,而不会出现并发问题。最后,我们输出计数器的值,以验证SpinLock的正确性。
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