自旋鎖原理是什么?自旋鎖有什么優(yōu)缺點？【java面試】

自旋鎖原理非常簡單，如果持有鎖的線程能在很短時間內(nèi)釋放鎖資源，那么那些等待競爭鎖的線程就不需要做內(nèi)核態(tài)和用戶態(tài)之間的切換進入阻塞掛起狀態(tài)，它們只需要等一等(自旋)，等持有鎖的線程釋放鎖后即可立即獲取鎖，這樣就避免用戶線程和內(nèi)核的切換的消耗。

線程自旋是需要消耗cup的，說白了就是讓cup在做無用功，如果一直獲取不到鎖，那線程也不能一直占用cup自旋做無用功，所以需要設(shè)定一個自旋等待的最大時間。

如果持有鎖的線程執(zhí)行的時間超過自旋等待的最大時間扔沒有釋放鎖，就會導(dǎo)致其它爭用鎖的線程在最大等待時間內(nèi)還是獲取不到鎖，這時爭用線程會停止自旋進入阻塞狀態(tài)。

自旋鎖有什么優(yōu)缺點？

自旋鎖盡可能的減少線程的阻塞，這對于鎖的競爭不激烈，且占用鎖時間非常短的代碼塊來說性能可以大幅度提升，因為自旋的消耗會小于線程阻塞掛起再喚醒的操作的消耗，這些操作會導(dǎo)致線程發(fā)生兩次上下文切換!

但是如果鎖的競爭激烈，或者持有鎖的線程需要長時間占用鎖執(zhí)行同步塊，這時候就不適合使用自旋鎖了，因為自旋鎖在獲取鎖前一直都是占用cpu做無用功，同時有大量線程在競爭一個鎖，會導(dǎo)致獲取鎖的時間很長，線程自旋的消耗大于線程阻塞掛起操作的消耗，其它需要cup的線程又不能獲取到cpu，造成 cpu的浪費。所以這種情況下我們要關(guān)閉自旋鎖；自旋鎖時間閾值(1.6 引入了適應(yīng)性自旋鎖)。

自旋鎖的目的是為了占著CPU的資源不釋放，等到獲取到鎖立即進行處理。但是如何去選擇自旋的執(zhí)行時間呢？如果自旋執(zhí)行時間太長，會有大量的線程處于自旋狀態(tài)占用CPU資源，進而會影響整體系統(tǒng)的性能。因此自旋的周期選的額外重要！

JVM 對于自旋周期的選擇，Jdk1.5這個限度是一定的寫死的，在1.6引入了適應(yīng)性自旋鎖，適應(yīng)性自旋鎖意味著自旋的時間不在是固定的了，而是由前一次在同一個鎖上的自旋時間以及鎖的擁有者的狀態(tài)來決定，基本認為一個線程上下文切換的時間是最佳的一個時間，同時JVM還針對當(dāng)前CPU的負荷情況做了較多的優(yōu)化，如果平均負載小于CPUs則一直自旋，如果有超過(CPUs/2)個線程正在自旋，則后來線程直接阻塞，如果正在自旋的線程發(fā)現(xiàn)Owner發(fā)生了變化則延遲自旋時間(自旋計數(shù))或進入阻塞，如果 CPU 處于節(jié)電模式則停止自旋，自旋時間的最壞情況是CPU的存儲延遲(CPU A 存儲了一個數(shù)據(jù)，到CPU B得知這個數(shù)據(jù)直接的時間差)，自旋時會適當(dāng)放棄線程優(yōu)先級之間的差異。

以上我們介紹了自旋鎖的原理和優(yōu)缺點希望對你有所幫助，如果您系統(tǒng)學(xué)習(xí)java提升java技術(shù)能力，推薦了解傳智播客java中級程序員培訓(xùn)課程。在傳智播客學(xué)習(xí)java是什么體驗？下面我們通過一個視頻來了解。

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