StampedLock：Java并发的读写锁之王

2024-02-06 16:04:17

StampedLock概述

在Java并发编程中，读写锁是一种常见的同步机制，它允许多个线程同时读共享数据，但只能允许一个线程写共享数据。StampedLock是一种高效的读写锁，它不仅解决了多个读操作不会相互阻塞的问题，还允许读操作在写操作发生时不阻塞。

StampedLock的核心思想是使用一种名为“戳记”的机制来管理并发访问。戳记是一个与共享数据关联的版本号，它会随着共享数据的更新而递增。当一个线程想要读共享数据时，它会获得一个戳记，这个戳记代表了共享数据在该线程读数据时的版本。当一个线程想要写共享数据时，它也会获得一个戳记，这个戳记代表了共享数据在该线程写数据时的版本。

如果一个线程在读数据时，另一个线程写了数据，那么读线程的戳记就会与共享数据的戳记不一致。在这种情况下，读线程会重试读操作，直到获得一个与共享数据戳记一致的戳记。这样就保证了读线程读到的数据是最新版本的数据。

如果一个线程在写数据时，另一个线程读了数据，那么写线程的戳记就会与共享数据的戳记不一致。在这种情况下，写线程会等待读线程读完数据，然后才能写数据。这样就保证了写线程写的数据是最新版本的数据。

StampedLock的使用

StampedLock的使用非常简单，它提供了以下几个方法：

readLock()：获得一个读锁。
writeLock()：获得一个写锁。
tryReadLock()：尝试获得一个读锁，如果无法获得则立即返回false。
tryWriteLock()：尝试获得一个写锁，如果无法获得则立即返回false。
tryOptimisticRead()：尝试以乐观的方式读共享数据，如果共享数据在读操作期间被修改，则返回false。
tryConvertReadLockToWriteLock()：尝试将一个读锁转换为写锁，如果无法转换则立即返回false。
unlockReadLock()：释放一个读锁。
unlockWriteLock()：释放一个写锁。

以下是一个使用StampedLock的示例代码：

import java.util.concurrent.locks.StampedLock;

public class StampedLockExample {

    private static StampedLock lock = new StampedLock();

    private static int value = 0;

    public static void main(String[] args) {
        // 获得一个读锁
        long stamp = lock.readLock();

        try {
            // 读共享数据
            System.out.println("读共享数据：" + value);
        } finally {
            // 释放读锁
            lock.unlockRead(stamp);
        }

        // 获得一个写锁
        stamp = lock.writeLock();

        try {
            // 写共享数据
            value++;
            System.out.println("写共享数据：" + value);
        } finally {
            // 释放写锁
            lock.unlockWrite(stamp);
        }
    }
}