Question

在学习Java 9时，我遇到了Thread类的新方法，称为onSpinWait。根据javadocs，这个方法用于此：

表示调用者暂时无法进展，直到其他活动发生一项或多项行动。

有人可以帮助我理解这种方法给出一个真实的例子吗？

Answer 1

与x86操作码PAUSE相同（并且可能编译）并且等效于Win32宏YieldProcessor，GCC＆＃39; s __mm_pause()和C＃方法{ {1}}

这是一种非常弱化的屈服形式：它告诉你的CPU你处于循环中，可能会燃烧一些相当频繁的CPU循环（忙等待）。

这样，CPU可以为其他线程分配更多资源，而无需实际加载OS调度程序并使睡眠线程出列（这可能很昂贵）。

一个常见的用途就是自旋锁定，当你知道共享内存上的争用非常罕见或很快完成时，自旋锁可能比普通锁更好。

这样的伪代码可能如下所示：

Thread.SpinWait

int state = 0; //1 - locked, 0 - unlocked routine lock: while cas(state, 1) == 1 yield routine unlock: atomic_store(state,0)可以用yield来实现，暗示在尝试锁定锁时，CPU可以为其他线程提供更多资源。

PS。这种屈服技术在实现无锁算法时非常普遍和流行，因为它们中的大多数依赖于忙等待（几乎总是作为原子CAS循环实现）。这有你可以想象的每一个真实世界的用途。

Answer 2

纯系统暗示！

阅读this article我引用：

<强>目标

定义一个API，允许Java代码提示它处于旋转循环中的运行时系统。 API将是纯粹的提示，并且不会带有语义行为要求（例如，无操作是有效的实现）。允许JVM受益于可能在某些硬件平台上有用的自旋循环特定行为。在JDK中提供无操作实现和内部实现，并在至少一个主要硬件平台上演示执行优势。

有很多次线程必须暂停，直到其范围之外的某些内容发生变化。（曾经）常见的做法是wait() notify()模式，其中有一个线程等待另一个线程唤醒它们。

这有一个很大的限制，即，另一个线程必须知道可能有等待线程并且应该通知。如果另一个主题的工作超出了您的控制范围，则无法获得通知。

唯一的方法是旋转等待。让我们假设您有一个程序来检查新电子邮件并通知用户：

while(true) {
    while(!newEmailArrived()) {
    }
    makeNotification();
}

这段代码每秒会执行数百万次;使用宝贵的电力和CPU电力一遍又一遍地旋转。执行此操作的常见方法是在每次迭代时等待几秒钟。

while(true) {
    while(!newEmailArrived()) {
        try {
            Thread.sleep(5000);
        } catch(InterruptedException e) {
        }
    }
    makeNotification();
}

这样做非常好。但是，如果你必须立即工作，睡眠可能是不可能的。

Java 9尝试通过引入这种新方法来解决这个问题：

while(true) {
    while(!newEmailArrived()) {
        Thread.onSpinWait();
    }
    makeNotification();
}

这与没有方法调用完全相同，但系统可以自由降低进程优先级;当其他更重要的事情需要资源时，减慢循环或减少电路上的电力。

Answer 3

我只想在阅读文档及其源代码后添加2美分。这个方法可能会触发一些优化而可能不会 - 所以必须小心 - 你不能真正依赖它 - 因为public class Query { private int size; private int offset; private String queryString; private List<Field> select; private List<Filter> filters; private String filterString; private SortOn sortOn; private List<Aggregation> aggregations; private Histogram histogram; private GraphQuery graphQuery; private boolean highlight; //setters and getters }到hint更多不管是需求，可能无论如何都没有最初的依赖......意味着它的实际源代码如下所示：

CPU

这实际上意味着这个方法基本上是一个NO-OP，直到它@HotSpotIntrinsicCandidate public static void onSpinWait() {} c2 compiler，this

Answer 4

对于一个真实世界的例子，假设你想要实现异步日志记录，那里想要记录某些东西的线程，不想等待他们的日志消息被发布＆＃34; （写到文件中），只要它最终确实如此（因为他们已经有了真正的工作要做。）

Producer(s):
concurrentQueue.push("Log my message")

并且说，您决定拥有一个专用的消费者线程，它完全负责将日志消息实际写入文件：

(Single)Consumer

while (concurrentQueue.isEmpty())
{
    //what should I do?

}
writeToFile(concurrentQueue.popHead());
//loop

问题是在while块内部做什么？ Java没有提供理想的解决方案：你可以做一个Thread.sleep（），但是有多长时间和那个重量级的人;或者一个Thread.yield（），但是没有指定，或者你可以使用锁或互斥*，但这通常太重量级并且也会减慢生产者的速度（并且会破坏异步的既定目的）记录）。

你真正想要的是对运行时说，＆＃34;我预计我不会等待太长时间，但我想减少等待/负面影响的其他开销线程＆＃34 ;. 这就是Thread.onSpinWait（）的用武之地。

作为上述响应，在支持它的平台上（如x86），onSpinWait（）被内省化为PAUSE指令，这将为您提供所需的好处。所以：

(Single)Consumer

while (concurrentQueue.isEmpty())
{
    Thread.onSpinWait();

}
writeToFile(concurrentQueue.popHead());
//loop

已经shown empirically这可以改善“忙碌等待”的等待时间。风格循环。

我还想澄清一点，它不仅仅有助于实现＆＃34;旋转锁定＆＃34; （虽然它在这种情况下绝对有用）;上面的代码不需要任何类型的锁定（旋转或其他）。

如果你想进入杂草，你不能做得比Intel's specs

更好

*为了清楚起见，JVM在尝试最小化互斥锁的成本方面非常聪明，并且最初将使用轻量级锁，但这是另一个讨论。

Thread类的onSpinWait（）方法

4 个答案: