Java面试八股之自旋是什么意思

1. Java中的自旋是什么意思

自旋是多线程编程中的一种同步机制，尤其在Java中与锁的实现密切相关。当一个线程尝试获取某个锁（如内置锁或显式锁）时，如果锁已被其他线程持有，通常的做法是将该线程置于阻塞状态，交由操作系统管理，等待被唤醒。然而，自旋提供了一种不同的策略：线程不是立即放弃CPU控制权进入阻塞状态，而是执行一个循环（通常是一个忙等待循环，也就是“自旋”），在这个循环中不断检查锁是否已经释放。

自旋的主要目的：

减少上下文切换开销：自旋的初衷是为了避免线程上下文切换的开销。因为在很多场景下，锁的持有时间非常短暂，如果线程在第一次尝试获取锁失败后立即阻塞，那么当锁很快被释放时，操作系统需要唤醒线程，这涉及到上下文切换，会有一定的开销。自旋等待可以减少这种不必要的开销。

提高响应速度：通过自旋，线程可以迅速响应锁的释放，几乎在锁释放的瞬间就能继续执行，提高了执行效率和响应速度。

自旋的优缺点：

优点：

减少了线程上下文切换的开销，特别是在锁被持有的时间很短的情况下，能够显著提高性能。

提高了CPU的利用率，线程在等待期间保持运行状态，没有进入等待队列。

缺点：

如果锁被持有时间较长，自旋会导致大量的CPU资源浪费，因为线程在做无意义的循环，白白消耗处理器周期。

自旋等待的时长难以确定，过短可能导致频繁的自旋失败转而阻塞，过长则可能导致CPU资源过度消耗。

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