并发编程(十三):StampedLock

读多写少的场景中,JDK1.8提供了更快的解决方案,叫做StampeLock,其性能比ReadWriteLock要好

1.StampeLock支持的三种工作模式

  1. 写锁:和ReadWriteLock的写锁的使用场景一直
  2. 悲观读锁:和ReadWriteLock的读锁的使用场景一直
  3. 乐观读:与ReadWriteLock的区别比较大,StampeLock使用的无锁的乐观读的方式,读取数据之后,只需要再写入时调用 validate(stamp) 来验证数据的版本

乐观读的具体示例如下:

class Point {
  private int x, y;
  final StampedLock sl = 
    new StampedLock();
  // 计算到原点的距离  
  int distanceFromOrigin() {
    // 乐观读
    long stamp = 
      sl.tryOptimisticRead();
    // 读入局部变量,
    // 读的过程数据可能被修改
    int curX = x, curY = y;
    // 判断执行读操作期间,
    // 是否存在写操作,如果存在,
    // 则 sl.validate 返回 false
    if (!sl.validate(stamp)){
      // 升级为悲观读锁
      stamp = sl.readLock();
      try {
        curX = x;
        curY = y;
      } finally {
        // 释放悲观读锁
        sl.unlockRead(stamp);
      }
    }
    return Math.sqrt(
      curX * curX + curY * curY);
  }
}

上述代码块如果在乐观读期间,存在写操作导致validate(stamp)无效,此时可升级为悲观读锁,否则此时只能无限循环validate操作或者直接return,是毫无意义的

2.StampeLock的注意事项

  1. StampeLock的功能只是ReadWriteLock的子集,使用时仍需注意
  2. StampedLock 不支持重入
  3. StampedLock 的悲观读锁、写锁都不支持条件变量
  4. 使用 StampedLock 一定不要调用中断操作,如果需要支持中断功能,一定使用可中断的悲观读锁 readLockInterruptibly() 和写锁 writeLockInterruptibly()
  5. StampedLock 支持锁的降级(通过 tryConvertToReadLock() 方法实现)和升级(通过 tryConvertToWriteLock() 方法实现)

3.StampeLock的使用模板

StampedLock 读模板:

final StampedLock sl = 
  new StampedLock();
 
// 乐观读
long stamp = 
  sl.tryOptimisticRead();
// 读入方法局部变量
......
// 校验 stamp
if (!sl.validate(stamp)){
  // 升级为悲观读锁
  stamp = sl.readLock();
  try {
    // 读入方法局部变量
    .....
  } finally {
    // 释放悲观读锁
    sl.unlockRead(stamp);
  }
}
// 使用方法局部变量执行业务操作
......

StampedLock 写模板:

long stamp = sl.writeLock();
try {
  // 写共享变量
  ......
} finally {
  sl.unlockWrite(stamp);
}

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