AQS唤醒线程的时候为什么从后向前遍历,我懂了

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知识浅谈 发表于 2022/06/28 23:46:34 2022/06/28
【摘要】 先来熟悉一下代码,挂起和唤醒这两部分 尾部遍历源码 private void unparkSuccessor(Node node) { //获取wait状态 int ws = node...

先来熟悉一下代码,挂起和唤醒这两部分

  1. 尾部遍历源码

    private void unparkSuccessor(Node node) {
        //获取wait状态
        int ws = node.waitStatus;
        if (ws < 0)
            compareAndSetWaitStatus(node, ws, 0);// 将等待状态waitStatus设置为初始值0
        /**
         * 若后继结点为空,或状态为CANCEL(已失效),则从后尾部往前遍历找到最前的一个处于正常阻塞状态的结点
         * 进行唤醒
         */
        Node s = node.next;
        if (s == null || s.waitStatus > 0) {
            s = null;
            for (Node t = tail; t != null && t != node; t = t.prev)
                if (t.waitStatus <= 0)
                    s = t;
        }
        if (s != null)
            LockSupport.unpark(s.thread);//唤醒线程
    }
    
    

    注意for循环中的逻辑:从尾部开始向前遍历,找到最前的一个处于正常阻塞状态的结点,直到节点重合(即等于当前节点)

  2. 高并发下入队逻辑
    既然采用了从尾部遍历的逻辑,那么肯定是为了解决可能会出现的问题。而这个问题就在enq(…)方法中

    private Node enq(final Node node) {
        for (;;) {
            Node t = tail;
            if (t == null) { // Must initialize
                //队列为空需要初始化,创建空的头节点
                if (compareAndSetHead(new Node()))
                    tail = head;
            } else {
                node.prev = t;
                //set尾部节点
                if (compareAndSetTail(t, node)) {//当前节点置为尾部
                    t.next = node; //前驱节点的next指针指向当前节点
                    return t;
                }
            }
        }
    }
    
    
  3. 原子性问题
    在该段方法中,将当前节点置于尾部使用了CAS来保证线程安全,但是请注意:在if语句块中的代码并没有使用任何手段来保证线程安全!

    也就是说,在高并发情况下,可能会出现这种情况:

    线程A通过CAS进入if语句块之后,发生上下文切换,此时线程B同样执行了该方法,并且执行完毕。然后线程C调用了unparkSuccessor方法。

    假如是从头到尾的遍历形式,线程A的next指针此时还是null!也就是说,会出现后续节点被漏掉的情况。

  4. 图解流程
    线程A执行CAS将当前节点置为尾部:
    在这里插入图片描述

    原本线程A要执行t.next = node;将node2的next设置为node3,但是,此时发生上下文切换,时间片交由线程B,也就是说,此时node2的next还是null

    线程B执行enq逻辑,最终CLH队列如图所示:
    在这里插入图片描述

    此时发生上下文切换,时间片交由线程C,线程C调用了unparkSuccessor方法,假如是从头到尾的遍历形式,在node2就会发现,next指针为null,似乎没有后续节点了。

    此时发生上下文切换,时间片交由线程A,A将node2的next=node3。奇怪的现象发生了:对于线程C来说,后续没有node3和node4,但是对于其它线程来说,却出现了这两个节点

  5. 结尾
    从头部遍历会出现这种问题的原因我们找到了,最后我们再来说说为什么从尾部遍历不会出现这种问题呢?

    其最根本的原因在于:
    node.prev = t;先于CAS执行,也就是说,你在将当前节点置为尾部之前就已经把前驱节点赋值了,自然不会出现prev=null的情况

文章来源: englishcode.blog.csdn.net,作者:知识浅谈,版权归原作者所有,如需转载,请联系作者。

原文链接:englishcode.blog.csdn.net/article/details/124294697

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