onSpinWait​；（）线程类的方法——Java9

在学习Java9特性时，我遇到了一个新的

Thread

class方法，名为。根据javadocs，此方法用于：

指示呼叫方暂时无法继续，直到 其他活动中一个或多个动作的发生

有人能给我一个真实的例子或场景来帮助我理解这个方法吗？

纯系统提示

我引述如下：

目标

定义一个API，允许Java代码向运行时系统提示它处于旋转循环中。API将是一个纯粹的提示，并且不包含任何语义行为要求（例如，no-op是一个有效的实现）。允许JVM受益于特定于自旋循环的行为，这些行为在某些硬件平台上可能很有用。在JDK中提供无操作实现和内在实现，并在至少一个主要硬件平台上展示执行优势

很多时候，线程必须挂起，直到其作用域之外的内容发生更改。一种（曾经）常见的做法是

wait（）notify（）

模式，其中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的线程，并且应该通知。如果另一个线程的工作超出了您的控制范围，则无法获得通知

唯一的办法就是旋转等待。假设您有一个检查新电子邮件并通知用户的程序：

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

这段代码每秒执行数百万次；反复旋转，使用宝贵的电力和CPU电源。一种常见的方法是在每次迭代中等待几秒钟

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

这做得很好。但是，如果你必须立即工作，睡眠可能是不可能的

Java 9尝试通过引入以下新方法来解决此问题：

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

这将与没有方法调用时完全相同，但系统可以自由降低进程优先级；当这个循环的资源需要用于其他更重要的事情时，可以减慢循环或减少循环中的电量。

它与x86操作码

暂停

相同（可能编译为），与Win32宏

YieldProcessor

、GCC的

mm\u暂停（）和C方法
线程相同。SpinWait

这是一种非常弱的屈服形式：它告诉您的CPU您处于一个循环中，可能会消耗很多CPU周期等待发生某些事情（忙碌等待）

通过这种方式，CPU可以将更多资源分配给其他线程，而无需实际加载操作系统调度程序和退出准备运行的线程（这可能会很昂贵）

这种方法的一个常见用途是自旋锁，当您知道共享内存上的争用非常罕见或很快结束时，自旋锁的性能可能比普通锁更好

这类代码的伪代码可能如下所示：

int state = 0; //1 - locked, 0 - unlocked

routine lock:
    while state.cas(new_value=1, wanted_value=0) == false //if state is 0 (unlocked), store 1 (locked) and return true, otherwise just return false.
       yield

routine unlock:
    atomic_store(state,0)

yield
可以通过
Thread.onSpinWait（）
实现，这意味着在尝试锁定锁时，CPU可以向其他线程提供更多资源

在实现无锁算法时，这种产生的技术非常常见和流行，因为它们大多数依赖于忙等待（这几乎总是作为原子比较和交换循环实现）。这有你能想象到的所有现实用途
 在阅读了文档及其源代码之后，我只想添加我的2美分。此方法可能会触发一些优化，但可能不会-因此必须小心-您不能真正依赖它-因为这对
CPU
来说是一个
提示
，超出了需求，可能没有任何初始依赖方式。。。这意味着它的实际源代码如下所示：

@HotSpotIntrinsicCandidate
public static void onSpinWait() {}

这实际上意味着，根据一个真实示例的
，该方法在命中
JIT
中的
c2编译器之前基本上是不可操作的，
假设您希望实现异步日志记录，其中希望记录某些内容的线程不希望等待其日志消息“发布”（比如写入文件），只要它最终会发布（因为它们有真正的工作要做）

比如说，您决定拥有一个专门的使用者线程，该线程专门负责将日志消息写入文件：

(Single)Consumer

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

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

问题是如何在while块中执行？Java并没有提供理想的解决方案：您可以使用Thread.sleep（），但需要多长时间，这是很重要的；或者一个Thread.yield（），但这是未指定的，或者您可以使用锁或互斥锁*，但这通常太重，并且会降低生成程序的速度（并且会破坏异步日志记录的既定目的）

您真正想对运行时说的是，“我预计我不会等待太长时间，但我希望尽量减少等待的开销/对其他线程的负面影响”。
这就是Thread.onSpinWait（）的作用

如上所述，在支持onSpinWait（）的平台（如x86）上，onSpinWait（）被内部化为暂停指令，这将为您带来所需的好处。因此：

(Single)Consumer

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

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

这可以改善“忙等待”式循环的延迟

我还想澄清，它不仅在实现“自旋锁”时有用（尽管在这种情况下它肯定有用）；上面的代码不需要任何类型的锁（旋转或其他）

如果你想进入杂草丛中，最好的办法莫过于

*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，最初将使用轻量级锁，但这是另一个讨论。
哦，该死的，是的！完全是我的错，读错了方向。这对我来说仍然很困惑。。。这将仅在C2编译器（也称为JIT）启动时使用。在那之前，什么都不会发生。
(Single)Consumer

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

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