Java锁之阻塞锁分析

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今天所说的阻塞锁与自旋锁的不同，在于改变了线程的运行状态，让线程进入阻塞状态进行等待，当获得相应的信号（唤醒，时间）时，才可以进入线程的准备就绪状态，准备就绪状态的所有线程，通过竞争，进入运行状态。

注：线程Thread有如下几个状态：新建状态、就绪状态、运行状态、阻塞状态、死亡状态

优缺点分析：

阻塞的线程不会占用cpu时间，不会导致 CPU占用率过高，但进入时间以及恢复时间都要比自旋锁略慢。

在竞争激烈的情况下，阻塞锁的性能要明显高于自旋锁。

JAVA中，能够进入\退出、阻塞状态或包含阻塞锁的方法有，synchronized 关键字（其中的重量锁），ReentrantLock（重入锁ReentranLock详解、实战、及与对比Synchronized），Object.wait()\notify()，LockSupport.park()/unpart()(JUC(Java Util Concurrency)经常使用).

PS：既然提到重量锁，就说下其他的相关的几个，针对synchronized来说，锁有偏向锁、轻量级锁、重量级锁。

偏向锁：对于一段同步代码来说，锁偏向于第一次获取它的线程，如果继续执行的过程中，锁没有被其它线程持有，则持有偏向锁的线程将不需要同步，自动获取锁。加锁和解锁不需要额外的消耗，和执行非同步方法比仅存在纳秒级的差距。如果线程间存在锁竞争，会带来额外的锁撤销的消耗。适用于只有一个线程访问同步块场景。
轻量级锁：当偏向锁被另一个线程持有的时候，偏向锁升级为轻量级锁，其它线程通过自旋转的方式尝试获取锁。竞争的线程不会阻塞，提高了程序的响应速度。如果始终得不到锁竞争的线程使用自旋会消耗CPU。适用于追求响应时间、同步块执行速度非常快。
重量级锁：当轻量级锁被另一个线程持有的时候，轻量级锁升级为重量级锁。线程竞争不使用自旋，不会消耗CPU。缺点就是线程阻塞，响应时间缓慢。适用于追求吞吐量，同步块执行速度较长。

代码实例：

CLHLock1.java（该例子是CLH锁修改而成）

public class CLHLock1 {   
 public static class CLHNode {       
 private volatile Thread isLocked;    
}   
 @SuppressWarnings("unused")    
private volatile CLHNode   tail;   
 private static final ThreadLocal<CLHNode>    LOCAL   = new ThreadLocal<CLHNode>();  
  private static final AtomicReferenceFieldUpdater<CLHLock1, CLHNode>
 UPDATER  = AtomicReferenceFieldUpdater.newUpdater(CLHLock1.class, CLHNode.class, "tail");  
     public void lock() {       
 CLHNode node = new CLHNode();        
LOCAL.set(node);       
 CLHNode preNode = UPDATER.getAndSet(this, node);       
 if (preNode != null) {            
preNode.isLocked = Thread.currentThread();          
  LockSupport.park(this);           
 preNode = null;            
LOCAL.set(node);      
  }   
 } 
   public void unlock() {      
  CLHNode node = LOCAL.get();       
 if (!UPDATER.compareAndSet(this, node, null)) {           
 System.out.println("unlock\t" + node.isLocked.getName());           
 LockSupport.unpark(node.isLocked);      
  }    
    node = null;   
 }
}

在这里我们使用了LockSupport.unpark()的阻塞锁。

理想的情况则是：在线程竞争不激烈的情况下，使用自旋锁，竞争激烈的情况下使用，阻塞锁。