几种自旋锁SpinLock，TicketLock，CLHLock，以及可重入实现要点，非阻塞锁实现要点

http://blog.youkuaiyun.com/binling/article/details/50419103 

最核心的东西：synchronization state，同步状态：指示当前线程是否可以proceed还是需要wait的状态。

1.普通SpinLock (支持可重入的版本）

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1. class SpinLock {  
2.     // use thread itself as  synchronization state  
3.     private AtomicReference<Thread> owner = new AtomicReference<Thread>();   
4.     private int count = 0; // reentrant count of a thread, no need to be volatile  
5.     public void lock() {  
6.         Thread t = Thread.currentThread();  
7.         if (t == owner.get()) { // if re-enter, increment the count.  
8.             ++count;  
9.             return;  
10.         }  
11.         while (owner.compareAndSet(null, t)) {} //spin  
12.     }  
13.     public void unlock() {  
14.         Thread t = Thread.currentThread();  
15.         if (t == owner.get()) { //only the owner could do unlock;  
16.             if (count > 0) --count; // reentrant count not zero, just decrease the counter.  
17.             else {  
18.                 owner.set(null);// compareAndSet is not need here, already checked  
19.             }  
20.         }  
21.     }  
22. }  

为什么用Thread 本身当 同步状态而不是一个简单的boolean flag? 因为可以携带更多信息（当前owning thread)

1) 支持可重入，判断是否是重入，重入不需要改变同步状态，而只需要计数

2）确保只有锁的拥有者才能做unlock

2 TicketLock

思路：类似银行办业务，先取一个号，然后等待叫号叫到自己。好处：保证FIFO，先取号的肯定先进入。而普通的SpinLock，大家都在转圈，锁释放后谁刚好转到这谁进入。

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1. class TicketLock {  
2.     private AtomicInteger serviceNum = new AtomicInteger(0);  
3.     private AtomicInteger ticketNum = new AtomicInteger(0);  
4.     private static final ThreadLocal<Integer> myNum = new ThreadLocal<Integer>();  
5.     public void lock () {  
6.         myNum.set(ticketNum.getAndIncrement());  
7.         while (serviceNum.get() != myNum.get()) {};  
8.     }  
9.     public void unlock() {  
10.         serviceNum.compareAndSet(myNum.get(), myNum.get() + 1);  
11.     }  
12. }  

3 CLHLock 

CLH好处

1）公平，FIFO，先来后到的顺序进入锁

2）而且没有竞争同一个变量，因为每个线程只要等待自己的前继释放就好了。

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1. public class CLHLock implements Lock {  
2.     AtomicReference<QNode> tail = new AtomicReference<QNode>(new QNode());  
3.     ThreadLocal<QNode> myPred;  
4.     ThreadLocal<QNode> myNode;  
5.   
6.     public CLHLock() {  
7.         tail = new AtomicReference<QNode>(new QNode());  
8.         myNode = new ThreadLocal<QNode>() {  
9.             protected QNode initialValue() {  
10.                 return new QNode();  
11.             }  
12.         };  
13.         myPred = new ThreadLocal<QNode>() {  
14.             protected QNode initialValue() {  
15.                 return null;  
16.             }  
17.         };  
18.     }  
19.   
20.     @Override  
21.     public void lock() {  
22.         QNode qnode = myNode.get();  
23.         qnode.locked = true;  
24.         QNode pred = tail.getAndSet(qnode);  
25.         myPred.set(pred);  
26.         while (pred.locked) {  
27.         }  
28.     }  
29.   
30.     @Override  
31.     public void unlock() {  
32.         QNode qnode = myNode.get();  
33.         qnode.locked = false;  
34.         myNode.set(myPred.get());  
35.     }  
36. }     

4 阻塞锁的实现

CLH每个线程lock 的时候 spin on 它的前驱，不park，unlock的时候，只需要修改自身状态，不需要唤醒（unpark）后继线程。而阻塞方式下，lock的时候需要park自己，unlock的时候要 unpark后继

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1. package lock;  
2.   
3. import java.util.concurrent.atomic.AtomicReferenceFieldUpdater;  
4. import java.util.concurrent.locks.LockSupport;  
5.   
6. public class CLHLock1 {  
7.     public static class CLHNode {  
8.         private volatile Thread isLocked;  
9.     }  
10.   
11.     @SuppressWarnings("unused")  
12.     private volatile CLHNode tail;  
13.     private static final ThreadLocal<CLHNode> LOCAL   = new ThreadLocal<CLHNode>();  
14.     private static final AtomicReferenceFieldUpdater<CLHLock1, CLHNode> UPDATER =  
15.                                 AtomicReferenceFieldUpdater.newUpdater(CLHLock1.class,  
16.                                                                        CLHNode.class, "tail");  
17.   
18.     public void lock() {  
19.         CLHNode node = new CLHNode();  
20.         LOCAL.set(node);  
21.         CLHNode preNode = UPDATER.getAndSet(this, node);  
22.         if (preNode != null) {  
23.             preNode.isLocked = Thread.currentThread();  
24.             LockSupport.park(this);  
25.             preNode = null;  
26.             LOCAL.set(node);  
27.         }  
28.     }  
29.   
30.     public void unlock() {  
31.         CLHNode node = LOCAL.get();  
32.         if (!UPDATER.compareAndSet(this, node, null)) {  
33.             System.out.println("unlock\t" + node.isLocked.getName());  
34.             LockSupport.unpark(node.isLocked);  
35.         }  
36.         node = null;  
37.     }  
38. }