最近在看关于线程锁的算法，做一个整理。资料出自于《The Art of Multiprocessor Programming》，算是一个读书笔记吧。示范代码基于。
第一章是Craig, Landin, and Hagersten (CLH) locks。先上CLHLock的实现逻辑：
public class CLHLock implements Lock {
private final AtomicReference tail;
private final ThreadLocal myPred;
private final ThreadLocal myNode;
public CLHLock() {
tail = new AtomicReference(new QNode());
myNode = new ThreadLocal() {
protected QNode initialValue() {
return new QNode();
}
};
myPred = new ThreadLocal();
}
@Override
public void lock() {
QNode node = myNode.get();
node.locked = true;
QNode pred = tail.getAndSet(node);
myPred.set(pred);
while (pred.locked) {
}
}
@Override
public void unlock() {
QNode node = myNode.get();
node.locked = false;
myNode.set(myPred.get());
}
private static class QNode {
volatile boolean locked;
}
}
CLH Lock是一个自旋锁，能确保无饥饿性，提供先来先服务的公平性。
锁本身被表示成QNode的虚拟链表。共享的tail保存申请的最后的一个申请lock的线程的myNode域。每个申请lock的线程通过一个本地线程变量pred指向它的前驱。另外一个本地线程变量myNode的locked保存本身的状态，true：正在申请锁或已申请到锁；false：已释放锁。每个线程通过监视自身的前驱状态，自旋等待锁被释放。释放锁时，把自身myNode的locked设为false，使后继线程获的锁，并回收前驱的QNode，等待下次使用，因为自身的QNode可能被tail获后继引用，而前驱不再使用老的QNode。
该算法也是空间有效的，如果有n个线程，L个锁，每个线程每次只获取一个锁，那么需要的存储空间是O（L+n），n个线程有n个myNode，L个锁有L个tail。这种算法有一个缺点是在NUMA系统下性能表现很差，因为它自旋的locked是前驱线程的，如果位置较远，那么性能会受到损失。但是在SMP这种cache一致性的系统架构上表现良好。
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