-
Notifications
You must be signed in to change notification settings - Fork 0
Expand file tree
/
Copy pathlockModel.html
More file actions
359 lines (305 loc) · 8.95 KB
/
lockModel.html
File metadata and controls
359 lines (305 loc) · 8.95 KB
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
193
194
195
196
197
198
199
200
201
202
203
204
205
206
207
208
209
210
211
212
213
214
215
216
217
218
219
220
221
222
223
224
225
226
227
228
229
230
231
232
233
234
235
236
237
238
239
240
241
242
243
244
245
246
247
248
249
250
251
252
253
254
255
256
257
258
259
260
261
262
263
264
265
266
267
268
269
270
271
272
273
274
275
276
277
278
279
280
281
282
283
284
285
286
287
288
289
290
291
292
293
294
295
296
297
298
299
300
301
302
303
304
305
306
307
308
309
310
311
312
313
314
315
316
317
318
319
320
321
322
323
324
325
326
327
328
329
330
331
332
333
334
335
336
337
338
339
340
341
342
343
344
345
346
347
348
349
350
351
352
353
354
355
356
357
358
359
<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD XHTML 1.0 Strict//EN"
"http://www.w3.org/TR/xhtml1/DTD/xhtml1-strict.dtd">
<html xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml" lang="en" xml:lang="en">
<head>
<title>锁的设计模型</title>
<!-- 2017-10-12 周四 10:36 -->
<meta http-equiv="Content-Type" content="text/html;charset=utf-8" />
<meta name="generator" content="Org-mode" />
<meta name="author" content="王月阳" />
<meta name="description" content="单机或者分布式环境中，锁的模型与设计"
/>
<meta name="keywords" content="Java concurrenty 多线程 AQS Java锁 资源争用" />
<style type="text/css">
<!--/*--><![CDATA[/*><!--*/
.title { text-align: center; }
.todo { font-family: monospace; color: red; }
.done { color: green; }
.tag { background-color: #eee; font-family: monospace;
padding: 2px; font-size: 80%; font-weight: normal; }
.timestamp { color: #bebebe; }
.timestamp-kwd { color: #5f9ea0; }
.right { margin-left: auto; margin-right: 0px; text-align: right; }
.left { margin-left: 0px; margin-right: auto; text-align: left; }
.center { margin-left: auto; margin-right: auto; text-align: center; }
.underline { text-decoration: underline; }
#postamble p, #preamble p { font-size: 90%; margin: .2em; }
p.verse { margin-left: 3%; }
pre {
border: 1px solid #ccc;
box-shadow: 3px 3px 3px #eee;
padding: 8pt;
font-family: monospace;
overflow: auto;
margin: 1.2em;
}
pre.src {
position: relative;
overflow: visible;
padding-top: 1.2em;
}
pre.src:before {
display: none;
position: absolute;
background-color: white;
top: -10px;
right: 10px;
padding: 3px;
border: 1px solid black;
}
pre.src:hover:before { display: inline;}
pre.src-sh:before { content: 'sh'; }
pre.src-bash:before { content: 'sh'; }
pre.src-emacs-lisp:before { content: 'Emacs Lisp'; }
pre.src-R:before { content: 'R'; }
pre.src-perl:before { content: 'Perl'; }
pre.src-java:before { content: 'Java'; }
pre.src-sql:before { content: 'SQL'; }
table { border-collapse:collapse; }
caption.t-above { caption-side: top; }
caption.t-bottom { caption-side: bottom; }
td, th { vertical-align:top; }
th.right { text-align: center; }
th.left { text-align: center; }
th.center { text-align: center; }
td.right { text-align: right; }
td.left { text-align: left; }
td.center { text-align: center; }
dt { font-weight: bold; }
.footpara:nth-child(2) { display: inline; }
.footpara { display: block; }
.footdef { margin-bottom: 1em; }
.figure { padding: 1em; }
.figure p { text-align: center; }
.inlinetask {
padding: 10px;
border: 2px solid gray;
margin: 10px;
background: #ffffcc;
}
#org-div-home-and-up
{ text-align: right; font-size: 70%; white-space: nowrap; }
textarea { overflow-x: auto; }
.linenr { font-size: smaller }
.code-highlighted { background-color: #ffff00; }
.org-info-js_info-navigation { border-style: none; }
#org-info-js_console-label
{ font-size: 10px; font-weight: bold; white-space: nowrap; }
.org-info-js_search-highlight
{ background-color: #ffff00; color: #000000; font-weight: bold; }
/*]]>*/-->
</style>
<link rel="stylesheet" type="text/css" href="./css/style.css" />
<script type="text/javascript">
/*
@licstart The following is the entire license notice for the
JavaScript code in this tag.
Copyright (C) 2012-2013 Free Software Foundation, Inc.
The JavaScript code in this tag is free software: you can
redistribute it and/or modify it under the terms of the GNU
General Public License (GNU GPL) as published by the Free Software
Foundation, either version 3 of the License, or (at your option)
any later version. The code is distributed WITHOUT ANY WARRANTY;
without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or FITNESS
FOR A PARTICULAR PURPOSE. See the GNU GPL for more details.
As additional permission under GNU GPL version 3 section 7, you
may distribute non-source (e.g., minimized or compacted) forms of
that code without the copy of the GNU GPL normally required by
section 4, provided you include this license notice and a URL
through which recipients can access the Corresponding Source.
@licend The above is the entire license notice
for the JavaScript code in this tag.
*/
<!--/*--><![CDATA[/*><!--*/
function CodeHighlightOn(elem, id)
{
var target = document.getElementById(id);
if(null != target) {
elem.cacheClassElem = elem.className;
elem.cacheClassTarget = target.className;
target.className = "code-highlighted";
elem.className = "code-highlighted";
}
}
function CodeHighlightOff(elem, id)
{
var target = document.getElementById(id);
if(elem.cacheClassElem)
elem.className = elem.cacheClassElem;
if(elem.cacheClassTarget)
target.className = elem.cacheClassTarget;
}
/*]]>*///-->
</script>
</head>
<body>
<div id="content">
<h1 class="title">锁的设计模型</h1>
<p>
宣传一下我的qq群：412052579。里面有一些计算机相关的资料，不定期有人开讲。
</p>
<p>
锁是资源争用模型里面，排队模型的实现方式之一。建议先去了解一下资源争用模型，
<a href="https://github.com/wyycode/java/blob/master/java/concurrency.org">临时blog地址</a>
</p>
<p>
一个锁的设计要考虑的包含如下几个方面：
</p>
<ol class="org-ol">
<li>抽象资源状态的标志位
</li>
<li>对标志位的原子复合操作
</li>
<li>对争用者行为的控制，包括暂停和恢复
</li>
<li>对争用者的暂存功能
</li>
</ol>
<p>
先理解我说的这四点
</p>
<p>
然后我再说分布式锁
</p>
<p>
原子复合操作就是底层工具提供的原子操作的原语
</p>
<p>
比如jvm给java提供的 cas
</p>
<p>
cpu给系统提供的内存屏障
</p>
<p>
硬件到系统，系统到vm，vm到语言，单机到分布式
</p>
<p>
都相当于底层为上层提供支持
</p>
<p>
不要傻傻的跟我从语言一步到硬件
</p>
<p>
系统依赖硬件提供的原子操作（数据结构）构建出系统级原语给vm/c语言用，vm依赖系统提供的原语构造出原子操作（数据结构）给java使用
</p>
<p>
单机到分布式也是一样的
</p>
<p>
锁要实现的功能就是要操作排队
</p>
<p>
操作的划分，在现有的系统中都是以线程为单位的
</p>
<p>
那么锁要实现的就是让线程排队
</p>
<p>
排队是做什么呢？我们讲一下生活中的排队
</p>
<p>
先来的操作资源，后来的人在 依次 等待，等前面的人 完成之后，恢复操作
</p>
<p>
这句话里有四个重点词语分别是
</p>
<p>
依次，等待，完成之后，恢复
</p>
<p>
隐含的一个点就是完成之后怎么通知等待者去操作资源的
</p>
<p>
我们来说一下这四个关键词
</p>
<p>
完成之后描述的是资源状态
</p>
<p>
在锁的设计中，我们一般用一个数字来抽象资源状态
</p>
<p>
比如0是空闲，1是被占用
</p>
<p>
依次是要保证线程先来后到的顺序
</p>
<p>
等待呢，是指不占用cpu
</p>
<p>
恢复是从排队的队列中唤醒下一个线程
</p>
<p>
jvm是怎么按照这四点来实现一个锁的呢？
</p>
<p>
首先用一个state字段抽象资源状态，这个字段是volatile的
</p>
<p>
然后，利用LockSupport.park功能实现线程等待
</p>
<p>
将等待的线程放置到CLH队列里
</p>
<p>
当占用资源的线程使用完成之后，会把state设置为空闲状态，并且利用LockSupport.unpark唤醒下一个线程
</p>
<p>
马上讲分布式锁
</p>
<p>
这就是jvm的单机锁
</p>
<p>
分布式锁与单机锁没有区别，只是资源不再是只存在单机中
</p>
<p>
也就是说，不是只有单机的线程会争用资源， 其他机器的线程也会争用资源
</p>
<p>
场景是，一个资源在多机共享
</p>
<p>
根据以上四点
</p>
<p>
我们需要一个多机都能读写的state数据
</p>
<p>
比如用redis来存这个state
</p>
<p>
然后，就跟单机一个实现线程等待，排队，唤醒
</p>
<p>
只是这个抽象的状态由多机的线程共同使用了而已
</p>
<p>
所以还是要先理解争用的资源是什么，争用者的范围是什么
</p>
<p>
如果争用者范围只是单机的，那么就可以用单机的一个state来抽象争用资源
</p>
<p>
如果范围是分布式的， 就需要用一个多机都能读写的state来抽象资源状态设计锁
</p>
<p>
其他的三点，因为都是jvm的线程，所以，都可以利用jvm的原子操作设计
</p>
<p>
所以，所谓的分布式锁，只是争用者范围扩展了而已
</p>
<p>
没什么特别的
</p>
</div>
<div id="postamble" class="status">
<p class="author">Author: 王月阳</p>
<p class="date">Created: 2017-10-12 周四 10:36</p>
<p class="creator"><a href="http://www.gnu.org/software/emacs/">Emacs</a> 24.5.1 (<a href="http://orgmode.org">Org</a> mode 8.2.10)</p>
<p class="validation"><a href="http://validator.w3.org/check?uri=referer">Validate</a></p>
</div>
</body>
</html>