MCS锁和CLH锁

CLH锁：自旋锁，在上一个节点上等待，先上代码：

 1 public class CLHLock {
 2     /**
 3      * 保证原子性操做
 4      *
 5      */
 6     private AtomicReference<Node> tail = new AtomicReference<>(new Node());
 7     /**
 8      * 每一个线程的节点变量不一样
 9      *
10      */
11     private ThreadLocal<Node> current = ThreadLocal.withInitial(() -> new Node());
12     /**
13      * 记录前驱节点，而且复用此节点来防止死锁：
14      * 假设不使用该节点的话，有T1，T2两个线程，T1先lock成功，而后T2调用lock()时会
15      * 自旋在T1的节点的locked字段上，若是当T1线程unlock()以后，（T2还没获取到CPU时间片），
16      * T1再次调用lock()，由于此时tail的值是T2线程的节点，其locked值为true，因此T1自旋等待
17      * T2释放锁，而此时的T2还在等T1释放锁，这就形成了死锁。
18      *
19      */
20     private ThreadLocal<Node> pred = new ThreadLocal<>();
21 
22     public void lock() {
23         Node node = current.get();
24         node.locked = true;
25         // 将tail设置为当前线程的节点，并获取到上一个节点，此操做为原子性操做
26         Node preNode = tail.getAndSet(node);
27         pred.set(preNode);
28         // 在前驱节点的locked字段上忙等待
29         while (preNode.locked);
30 
31     }
32 
33 
34     public void unlock() {
35         Node node = current.get();
36         // 将当前线程节点的locked属性设置为false，使下一个节点成功获取锁
37         node.locked = false;
38         current.set(pred.get());
39     }
40 
41 
42 
43 
44     static class Node{
45         volatile boolean locked;
46     }
47 }

 

 

注意它的实例变量，tail为一个原子引用，因此在它上的操做都是原子性操做，它是全部线程共享的变量，与后面的两个变量区分开，current是线程本地变量，它的值都和当前线程有关。current记录的是当前线程的锁状况。

加锁时，现将current的locked属性设置为true，表示当前线程须要获取锁，而后将tail中的值设置为当前线程节点，getAndSet方法设置新值并返回以前的值，这样每一个线程节点之间就有一条隐形的”链“关联着，像一个链表。最后在上一个节点的locked属性上自旋等待。

解锁时，只需把当前节点的locked属性设置为false，这样紧接着的后面一个的线程就会成功的获取锁。

 

MCS锁：

 1 public class MCSLock {
 2     AtomicReference<Node> tail = new AtomicReference<>();
 3     ThreadLocal<Node> current = ThreadLocal.withInitial(() -> new Node());
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 5 
 6     public void lock() {
 7         Node node = current.get();
 8         Node pred = tail.getAndSet(node);
 9         // pred的初始值为null，因此第一个加锁线程，直接跳过判断，加锁成功
10         // tail中记录的是当前线程的节点
11         if (pred != null) {
12             pred.next = node;
13             while (node.locked);
14         }
15 
16     }
17 
18     public void unlock() {
19         Node node = current.get();
20         if (node.next == null) {
21             // 若是设置成功，说明在此以前没有线程进行lock操做，直接return便可；
22             // 若是失败，则说明在此以前有线程进行lock操做，须要自旋等待那个线程将自身节点设置为本线程节点的next，
23             // 而后进行后面的操做。
24             if (tail.compareAndSet(node, null))
25                 return;
26             while (node.next == null);
27         }
28         // 通知下一个线程，使下一个线程加锁成功
29         node.next.locked = false;
30         // 解锁后须要将节点之间的关联断开，不然会产生内存泄露
31         node.next = null;
32     }
33 
34 
35     static class Node{
36         volatile boolean locked = true;
37         volatile Node next;
38     }
39 
40 }

 

CLH和MCS锁都是自旋锁，公平锁（保证FIFO），独占锁，而且是不可重入锁。他们两的名字都是发明者的名字的缩写。