学步园

      争用指多个线程试图同时获取一个锁；高争用意味着存在大量正在争用的线程；低争用的意思与高争用相反。在TTASLock类中，setlock()方法使用了两个步骤：它不断地读锁，当锁看似空闲时，则尝试获得锁。如果其他的某个线程在第一步和第二步之间获得了锁，那么该锁极有可能存在高争用。显然，试图获得一个存在高争用的锁是一种应该回避的情形。此时线程获得锁的机会非常小，因为这种尝试将会导致总线流量的增加（导致流量拥塞）。相反，若让线程后退一段时间，给正在竞争的线程以结束的机会，将会更加有效。

      线程在重试之前应该后退多久呢？一种好的准则就是不成功尝试的次数越多，发生争用的可能性就越高，线程需要后退的时间就应越长。下面是一种简单的方法，每当线程发现锁变为空闲但却无法获得它时，就在重试之前后退。为了确保发生冲突的并发线程不进入获取锁的步骤，即在同一时刻所有线程都试图获得锁，该线程应随机地后退一段时间。每当线程试图获得一个锁但又失败以后，则将后退时间加倍，直到一个固定的最大值maxDelay为止。

 1 public class Backoff
 2 {
 3     private int minDelay, maxDelay;
 4     private int limit;
 5     private Random random;
 6 
 7     public Backoff(int min, int max)
 8     {
 9         minDelay = min;
10         maxDelay = max;
11         limit = minDelay;
12         random = new Random();
13     }
14 
15     public void backoff()
16     {
17         int delay = random.Next(limit);
18         limit = Math.Min(maxDelay, 2 * limit);
19         Thread.Sleep(delay);
20     }
21 }
22 
23 public class BackoffLock : ILock
24 {
25     private const int WAITING = 0;
26     private const int EXECUTING = 1;
27     int state = WAITING;
28 
29     private static readonly int MIN_DELAY = 100;
30     private static readonly int MAX_DELAY = 1000;
31 
32     public void setLock()
33     {
34         Backoff backoff = new Backoff(MIN_DELAY, MAX_DELAY);
35         while (true)
36         {
37             while (state == EXECUTING) { }
38             if (Interlocked.CompareExchange(ref state, EXECUTING, WAITING) == WAITING)
39             {
40                 return;
41             }
42             else
43             {
44                 backoff.backoff();
45             }
46         }
47     }
48 
49     public void unlock()
50     {
51         Interlocked.Exchange(ref state, WAITING);
52     }
53 }