什么是自旋鎖

是指當一個線程在獲取鎖的時候，如果鎖已經被其它線程獲取，那么該線程將循環等待，然后不斷的判斷鎖是否能夠被成功獲取，直到獲取到鎖才會退出循環。

獲取鎖的線程一直處于活躍狀態，但是并沒有執行任何有效的任務，使用這種鎖會造成busy-waiting。

它是為實現保護共享資源而提出一種鎖機制。其實，自旋鎖與互斥鎖比較類似，它們都是為了解決對某項資源的互斥使用。無論是互斥鎖，還是自旋鎖，在任何時刻，最多只能有一個保持者，也就說，在任何時刻最多只能有一個執行單元獲得鎖。但是兩者在調度機制上略有不同。對于互斥鎖，如果資源已經被占用，資源申請者只能進入睡眠狀態。但是自旋鎖不會引起調用者睡眠，如果自旋鎖已經被別的執行單元保持，調用者就一直循環在那里看是否該自旋鎖的保持者已經釋放了鎖，”自旋”一詞就是因此而得名。

自旋鎖存在的問題

如果某個線程持有鎖的時間過長，就會導致其它等待獲取鎖的線程進入循環等待，消耗CPU。使用不當會造成CPU使用率極高。

上面Java實現的自旋鎖不是公平的，即無法滿足等待時間最長的線程優先獲取鎖。不公平的鎖就會存在“線程饑餓”問題。

自旋鎖的優點

自旋鎖不會使線程狀態發生切換，一直處于用戶態，即線程一直都是active的；不會使線程進入阻塞狀態，減少了不必要的上下文切換，執行速度快

非自旋鎖在獲取不到鎖的時候會進入阻塞狀態，從而進入內核態，當獲取到鎖的時候需要從內核態恢復，需要線程上下文切換。 （線程被阻塞后便進入內核（Linux）調度狀態，這個會導致系統在用戶態與內核態之間來回切換，嚴重影響鎖的性能）

linux內核提供了位和整形變量的原子操作函數，這些函數的實現也是以來cpu的原子操作，與cpu底層架構有關。就arm處理器而言，底層的實現細節主要通過匯編指令ldrex和strex來完成。原子操作可以保證對位和整形數據的操作是排他性的，所以為臨界區代碼的互斥訪問奠定了基礎。自旋鎖就是通過執行一個原子操作，測試并設置某個內存變量，由于它是原子操作，所以對該變量的訪問是排他性的，如何測試到鎖為空閑，則獲取該自旋鎖，否則重復執行該原子操作，直至該鎖可用為止。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的自旋锁的原理及使用的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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