StampedLock快速入门

StampedLock是Java 8引入的一种乐观读锁和悲观写锁的实现，它提供了一种更高效的读写锁机制。下面是对StampedLock的实现原理、结构和核心方法的详细解释：

实现原理

StampedLock的实现基于乐观读锁和悲观写锁的机制，它使用一个名为stamp的整数来表示锁的状态。当获取读锁时，会返回一个stamp值；当获取写锁时，也会返回一个stamp值。当读锁或写锁被释放时，stamp的值会发生变化。读锁的stamp值始终为非负数，而写锁的stamp值为负数。StampedLock内部使用CAS操作来更新锁的状态。

结构

StampedLock的内部结构比较简单，主要包括两个核心组件：一个是一个名为Synchronizer的内部类，用于管理锁的状态和线程的等待队列；另一个是一个名为WNode的内部类，用于表示等待节点。

核心方法

1. readLock()

这个方法用于获取读锁。如果当前没有写锁被占用，则该方法会立即返回一个非负的stamp值，并允许多个线程同时获取读锁。如果当前有写锁被占用，则该方法会返回0，表示获取读锁失败。

2. writeLock()

这个方法用于获取写锁。如果当前没有读锁或写锁被占用，则该方法会立即返回一个负数的stamp值，并独占锁资源。如果当前有读锁或写锁被占用，则该方法会返回0，表示获取写锁失败。

3. tryOptimisticRead()

这个方法用于尝试获取一个乐观读锁，它不会阻塞线程。如果当前没有写锁被占用，则返回一个非负的stamp值作为获取乐观读锁的凭据。如果在获取乐观读锁之后，没有写锁被占用，那么可以进行读操作。但是需要注意，乐观读锁并不保证读操作的一致性，因为在读操作期间，其他线程可能会获取写锁。

4. validate()

这个方法用于验证乐观读锁的凭据是否有效。在读操作之后，可以调用validate()方法来判断乐观读锁是否仍然有效。如果在调用validate()方法之后，发现锁的状态发生了变化（即有写锁被占用），那么需要重新获取读锁或做其他处理。

5. tryConvertToWriteLock()

这个方法用于将当前线程持有的读锁转换为写锁。如果当前线程持有有效的读锁，并且没有其他线程持有写锁或等待写锁，则可以成功将读锁转换为写锁，并返回一个新的stamp值。如果转换失败，则返回0。

次要方法

除了上述核心方法之外，StampedLock还提供了一些其他方法来支持更复杂的线程同步操作，例如：

1.tryReadLock()

尝试获取读锁，如果当前没有写锁被占用，则立即返回一个非负的stamp值。如果有写锁被占用，则返回0。

2.tryWriteLock()

尝试获取写锁，如果当前没有读锁或写锁被占用，则立即返回一个负数的stamp值。如果有读锁或写锁被占用，则返回0。

总结

这些方法的使用可以根据具体的业务需求进行选择，以确保线程的同步和互斥控制的正确性和高效性。需要注意的是，StampedLock相对于ReentrantLock来说，更适合读多写少的场景，并且在使用时需要谨慎处理乐观读锁的有效性验证。

本文参与 腾讯云自媒体同步曝光计划，分享自作者个人站点/博客。 原始发表：2023-09-04，如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent 删除前往查看线程原理队列入门同步