大厂经常会自旋锁相关的问题，比如：什么是自旋锁？如何实现自旋锁？底层原理？下面全面详解自旋锁@mikechen
自旋锁
自旋锁：是一种轻量级锁，线程在获取不到锁时不会阻塞，而是通过不断循环检查锁状态（自旋），直到成功获取锁。
线程在等待锁释放期间，不会放弃CPU执行权，而是不断地循环检查锁的状态。
适用于：短时间持有锁的场景，以减少线程上下文切换的开销。
自旋锁实现原理
自旋锁的核心思想是：让线程在等待锁的过程中“忙等待”，即不断地循环检查锁的状态，而不是立即进入阻塞状态。
自旋锁实现，可以基于 CAS（Compare-And-Swap） 和 CPU 指令级原子操作，通过不断轮询锁状态来尝试获取锁，而不进入阻塞。
CAS 是一种无锁同步机制，可以在多线程环境下保证变量的安全更新。
CAS（Compare-and-Swap，比较并交换）是一种原子操作，它在多线程并发环境中用于实现线程同步。
boolean compareAndSwap(int *V, int E, int N) {
if (*V == E) { // 如果当前值等于期望值
*V = N; // 则更新为新值
return true; // 返回成功
}
return false; // 否则更新失败
}
CAS 操作包含三个值：
V（当前值）；
E（期望值）；
N（新值）；
只有当 V == E 时，才会将 V 更新为 N，否则更新失败，并重新尝试（自旋）。
CAS操作的核心思想是：
比较：
将内存中的一个值与预期值进行比较。
交换：
如果内存中的值与预期值相等，则将内存中的值更新为新的值。
如果内存中的值与预期值不相等，则不进行任何操作。
如下所示：
import java.util.concurrent.atomic.AtomicReference;
public class SpinLock {
private AtomicReference<Thread> owner = new AtomicReference<>();
public void lock() {
Thread currentThread = Thread.currentThread();
while (!owner.compareAndSet(null, currentThread)) {
// 自旋等待
}
}
public void unlock() {
Thread currentThread = Thread.currentThread();
owner.compareAndSet(currentThread, null);
}
}
首先，尝试获取锁。
如果锁未被占用，则当前线程成功获取锁。
如果锁已被其他线程占用，进入自旋（不断尝试）。
其次，自旋等待。
线程不断尝试获取锁，而不会进入阻塞状态（即不会触发线程切换）。
如果锁很快释放，线程可以立即获取到锁，避免线程上下文切换的开销。
其次，成功获取锁后执行任务。
线程获取锁后，进入临界区，执行临界资源操作。
最后，释放锁。
任务完成后，线程使用 CAS 操作 释放锁，使其他线程可以获取锁。
自旋锁某些情况下效率很高，对于锁持有时间短的场景，自旋锁可以显著提高性能，因为它避免了线程阻塞、和唤醒的开销。
但是，如果锁的持有时间过长，自旋会导致线程长时间占用CPU，造成资源浪费。