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有比 ReadWriteLock更快的锁？

ReadWriteLoc

作者 | Ressmix
来源 | https://segmentfault.com/a/1190000015808032
一、StampedLock类简介在 搞定ReentrantReadWriteLock 几道小小数学题就够了，我们详细的介绍了RWL，但 Doug Lea 觉得不够好 。StampedLock类，在JDK1.8时引入，是对读写锁ReentrantReadWriteLock的增强，该类提供了一些功能，优化了读锁、写锁的访问，同时使读写锁之间可以互相转换，更细粒度控制并发 。
首先明确下，该类的设计初衷是作为一个内部工具类，用于辅助开发其它线程安全组件，用得好，该类可以提升系统性能，用不好，容易产生死锁和其它莫名其妙的问题，算是一把“双刃剑”
1.1 StampedLock的引入

先来看下，为什么有了ReentrantReadWriteLock，还要引入StampedLock？
ReentrantReadWriteLock使得多个读线程同时持有读锁（只要写锁未被占用），而写锁是独占的 。
但是，读写锁如果使用不当，很容易产生“饥饿”问题：
比如在读线程非常多，写线程很少的情况下，很容易导致写线程“饥饿”，虽然使用“公平”策略可以一定程度上缓解这个问题，但是“公平”策略是以牺牲系统吞吐量为代价的 。（在ReentrantLock类的介绍章节中，介绍过这种情况）
1.2 StampedLock的特点StampedLock的主要特点概括一下，有以下几点：
  1. 所有获取锁的方法，都返回一个邮戳（Stamp），Stamp为0表示获取失败，其余都表示成功；
  2. 所有释放锁的方法，都需要一个邮戳（Stamp），这个Stamp必须是和成功获取锁时得到的Stamp一致；
  3. StampedLock是不可重入的；（如果一个线程已经持有了写锁，再去获取写锁的话就会造成死锁）
  4. StampedLock有三种访问模式：①Reading（读模式）：功能和ReentrantReadWriteLock的读锁类似；②Writing（写模式）：功能和ReentrantReadWriteLock的写锁类似；③Optimistic reading（乐观读模式）：这是一种优化的读模式 。
  5. StampedLock支持读锁和写锁的相互转换；我们知道RRW中，当线程获取到写锁后，可以降级为读锁，但是读锁是不能直接升级为写锁的 。StampedLock提供了读锁和写锁相互转换的功能，使得该类支持更多的应用场景 。
  6. 无论写锁还是读锁，都不支持Conditon等待 。
我们知道，在ReentrantReadWriteLock中，当读锁被使用时，如果有线程尝试获取写锁，该写线程会阻塞 。但是，在Optimistic reading中，即使读线程获取到了读锁，写线程尝试获取写锁也不会阻塞，这相当于对读模式的优化，但是可能会导致数据不一致的问题 。所以，当使用Optimistic reading获取到读锁时，必须对获取结果进行校验 。
二、StampedLock使用示例先来看一个Oracle官方的例子：
class Point {    private double x, y;    private final StampedLock sl = new StampedLock();    void move(double deltaX, double deltaY) {        long stamp = sl.writeLock();    //涉及对共享资源的修改，使用写锁-独占操作        try {            x += deltaX;            y += deltaY;        } finally {            sl.unlockWrite(stamp);        }    }    /**     * 使用乐观读锁访问共享资源     * 注意：乐观读锁在保证数据一致性上需要拷贝一份要操作的变量到方法栈，并且在操作数据时候可能其他写线程已经修改了数据，     * 而我们操作的是方法栈里面的数据，也就是一个快照，所以最多返回的不是最新的数据，但是一致性还是得到保障的 。     *     * @return     */    double distanceFromOrigin() {        long stamp = sl.tryOptimisticRead();    // 使用乐观读锁        double currentX = x, currentY = y;      // 拷贝共享资源到本地方法栈中        if (!sl.validate(stamp)) {              // 如果有写锁被占用，可能造成数据不一致，所以要切换到普通读锁模式            stamp = sl.readLock();                         try {                currentX = x;                currentY = y;            } finally {                sl.unlockRead(stamp);            }        }        return Math.sqrt(currentX * currentX + currentY * currentY);    }    void moveIfAtOrigin(double newX, double newY) { // upgrade        // Could instead start with optimistic, not read mode        long stamp = sl.readLock();        try {            while (x == 0.0 && y == 0.0) {                long ws = sl.tryConvertToWriteLock(stamp);  //读锁转换为写锁                if (ws != 0L) {                    stamp = ws;                    x = newX;                    y = newY;                    break;                } else {                    sl.unlockRead(stamp);                    stamp = sl.writeLock();                }            }        } finally {            sl.unlock(stamp);        }    }}


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