聊聊高并发（十三）实现几种自旋锁（六）
来源：程序员人生 发布时间：2014-11-17 08:58:38 阅读次数：1758次
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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