多线程并发中自旋锁的实现方案有哪些？自旋锁、排队自旋锁、CLH锁、MCS锁

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作者简介：笔名seaboat，擅长工程算法、人工智能算法、自然语言处理、架构、分布式、高并发、大数据和搜索引擎等方面的技术，大多数编程语言都会使用，但更擅长Java、Python和C++。平时喜欢看书、写作和运动，擅长篮球、跑步、游泳、健身和羽毛球等运动项目。崇尚开源，崇尚技术自由，更崇尚思想自由。出版书籍：《Tomcat内核设计剖析》、《图解数据结构与算法》、《图解Java并发原理》、《人工智能原理科普》。

关于自旋锁

我们知道自旋锁是实现同步的一种方案，它是一种非阻塞锁。它与常规锁的主要区别就在于获取锁失败后的处理方式不同，常规锁会将线程阻塞并在适当时唤醒它。而自旋锁的核心机制就在自旋两个字，即用自旋操作来替代阻塞操作。某一线程尝试获取某个锁时，如果该锁已经被另一个线程占用的话，则此线程将不断循环检查该锁是否被释放，而不是让此线程挂起或睡眠。一旦另外一个线程释放该锁后，此线程便能获得该锁。自旋是一种忙等待状态，过程中会一直消耗CPU的时间片。

实现方案

实际上自旋锁有多种实现方案，每种方案都是为了解决存在的缺点或为了适用其它场景。这里将介绍4中常见的实现方案，包括最原始的自旋锁、排队自旋锁、CLH锁以及MCS锁。每种实现方式都有自己的优缺点，下面我们详细看每种实现方案。

UMA架构

因为在分析CLH锁与MCS锁的缺点时会涉及处理器架构问题，所以在介绍每种自旋锁之前我们需要先了解两种处理器架构：UMA架构和NUMA架构