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聊聊高并发(十三)实现几种自旋锁(六)

栏目:互联网时间:2014-11-17 08:58:38

聊聊高并发(101)实现几种自旋锁(5) 给出了限时有界队列锁的lock和unlock实现,这篇给出tryLock的实现


tryLock比lock略微复杂1点,要处理超时的情况。超时有几种情况:

1. 第1步在等待队列还没有取得节点的时候超时,直接返回false便可

2. 第2步在等待队列已取得节点但是还没有加入工作队列时超时,把节点状态可以直接改成FREE给后续线程使用,然后返回false便可

3. 第3步在前1个节点的状态上自旋时超时,将节点的preNode设置成前1个节点,然后将节点状态改成ABORTED,然后返回便可。后续节点在该节点的状态自旋,当发现这个先驱节点已是ABORTED了,后续节点就把先驱节点的preNode上自旋,然后把这个节点状态改成FREE,给其他线程使用。

QNode的preNode字段只有当在工作队列中超时的时候才会被设置,也只被后续节点使用1次,而且该域总是先设置,再使用,所以也不需要显式地在其他地方清空该域。

public boolean trylock(long time, TimeUnit unit) throws InterruptedException { long startTime = System.currentTimeMillis(); long duration = TimeUnit.MILLISECONDS.convert(time, unit); long expectedTime = startTime + duration; Backoff backoff = new Backoff(MIN_BACKOFF, MAX_BACKOFF); QNode node = waitings[random.nextInt(SIZE)]; // 第1步: 先取得数组里的1个Node,并把它的状态设置为WAITING,否则就自旋 GETNODE: while (true) { while (node.state.get() != State.FREE) { // 由于释放锁时只是设置了State为RELEASED,由后继的线程来设置RELEASED为FREE // 如果该节点已是队尾节点了并且是RELEASED,那末可以直接可以被使用 // 获得当前原子援用变量的版本号 int[] currentStamp = new int[1]; QNode tailNode = tail.get(currentStamp); if (tailNode == node && (tailNode.state.get() == State.ABORTED || tailNode.state.get() == State.RELEASED)) { QNode preNode = null; // 如果最后1个节点是ABORTED状态,就把tail指向它的前1个节点 if(tailNode.state.get() == State.ABORTED){ preNode = tailNode.preNode; } if (tail.compareAndSet(tailNode, preNode, currentStamp[0], currentStamp[0] + 1)) { node.state.set(State.WAITING); break GETNODE; } } } if (node.state.compareAndSet(State.FREE, State.WAITING)) { break; } try { backoff.backoff(); } catch (InterruptedException e) { return false; } if (timeout(expectedTime, System.currentTimeMillis())) { return false; } } // 第2步加入队列 int[] currentStamp = new int[1]; QNode preTailNode = null; do { preTailNode = tail.get(currentStamp); // 如果未加入队列前超时,就设置node状态为FREE,给后续线程使用 if (timeout(expectedTime, System.currentTimeMillis())) { node.state.set(State.FREE); return false; } } // 如果没加入队列,就1直自旋 while (!tail.compareAndSet(preTailNode, node, currentStamp[0], currentStamp[0] + 1)); // 第3步在前1个节点自旋,如果前1个节点为null,证明是第1个加入队列的节点 if (preTailNode != null) { // 在前1个节点的状态自旋 State s = preTailNode.state.get(); while (s != State.RELEASED) { if(s == State.ABORTED){ QNode temp = preTailNode; preTailNode = preTailNode.preNode; // 可以释放该节点 temp.state.set(State.FREE); } if (timeout(expectedTime, System.currentTimeMillis())) { node.preNode = preTailNode; node.state.set(State.ABORTED); return false; } s = preTailNode.state.get(); } // 设置前1个节点的状态为FREE,可以被其他线程使用 preTailNode.state.set(State.FREE); } // 将线程的myNode指向取得锁的node myNode.set(node); return true; }


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