聊聊高并發（十三）實現幾種自旋鎖（六）
來源：程序員人生 發布時間：2014-11-17 08:58:38 閱讀次數：1901次
聊聊高并發（101）實現幾種自旋鎖（5） 給出了限時有界隊列鎖的lock和unlock實現，這篇給出tryLock的實現
tryLock比lock略微復雜1點，要處理超時的情況。超時有幾種情況：
1. 第1步在等待隊列還沒有取得節點的時候超時，直接返回false便可
2. 第2步在等待隊列已取得節點但是還沒有加入工作隊列時超時，把節點狀態可以直接改成FREE給后續線程使用，然后返回false便可
3. 第3步在前1個節點的狀態上自旋時超時，將節點的preNode設置成前1個節點，然后將節點狀態改成ABORTED，然后返回便可。后續節點在該節點的狀態自旋，當發現這個先驅節點已是ABORTED了，后續節點就把先驅節點的preNode上自旋，然后把這個節點狀態改成FREE,給其他線程使用。
QNode的preNode字段只有當在工作隊列中超時的時候才會被設置，也只被后續節點使用1次，而且該域總是先設置，再使用，所以也不需要顯式地在其他地方清空該域。
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: 先取得數組里的1個Node，并把它的狀態設置為WAITING，否則就自旋
GETNODE: while (true) {
while (node.state.get() != State.FREE) {
// 由于釋放鎖時只是設置了State為RELEASED,由后繼的線程來設置RELEASED為FREE
// 如果該節點已是隊尾節點了并且是RELEASED，那末可以直接可以被使用
// 獲得當前原子援用變量的版本號
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個節點是ABORTED狀態，就把tail指向它的前1個節點
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步加入隊列
int[] currentStamp = new int[1];
QNode preTailNode = null;
do {
preTailNode = tail.get(currentStamp);
// 如果未加入隊列前超時，就設置node狀態為FREE，給后續線程使用
if (timeout(expectedTime, System.currentTimeMillis())) {
node.state.set(State.FREE);
return false;
}
}
// 如果沒加入隊列，就1直自旋
while (!tail.compareAndSet(preTailNode, node, currentStamp[0],
currentStamp[0] + 1));
// 第3步在前1個節點自旋，如果前1個節點為null，證明是第1個加入隊列的節點
if (preTailNode != null) {
// 在前1個節點的狀態自旋
State s = preTailNode.state.get();
while (s != State.RELEASED) {
if(s == State.ABORTED){
QNode temp = preTailNode;
preTailNode = preTailNode.preNode;
// 可以釋放該節點
temp.state.set(State.FREE);
}
if (timeout(expectedTime, System.currentTimeMillis())) {
node.preNode = preTailNode;
node.state.set(State.ABORTED);
return false;
}
s = preTailNode.state.get();
}
// 設置前1個節點的狀態為FREE,可以被其他線程使用
preTailNode.state.set(State.FREE);
}
// 將線程的myNode指向取得鎖的node
myNode.set(node);
return true;
}
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