18、分层锁的原理与实现

分层锁的原理与实现

1. 分层锁概述

在如今的缓存一致性架构中，处理器通常被组织成集群。同一集群内的通信速度要比集群间的通信速度快得多。例如，一个集群可能是一组通过快速互连共享内存的处理器，或者是多核架构中在单个核心上运行的线程。为了适应这种局部性差异，我们需要设计分层锁，这类锁会考虑架构的内存层次结构和访问成本。

为了简化讨论，我们假设架构有两层内存层次结构。每个集群都有一个唯一的集群 ID，线程可以通过 ThreadID.getCluster() 方法获取，并且线程不会在集群之间迁移。

2. 分层锁的相关方法

在锁的实现中，有几个重要的方法，下面以 CompositeFastPathLock 类为例进行说明：
- tryLock() 方法 ：该方法首先尝试通过调用 fastPathLock() 走快速路径。如果失败，则调用 CompositeLock 类的 tryLock() 方法走慢速路径。在从慢速路径返回之前，必须确保没有其他线程持有快速路径锁，即等待 FASTPATH 标志清除。
- fastPathUnlock() 方法 ：如果快速路径标志未设置，则返回 false ；否则，会反复尝试清除该标志，同时保持引用组件不变，成功时返回 true 。
- unlock() 方法