StampedLock：

StampedLock是并發(fā)包里面JDK8版本新增的一個(gè)鎖，該鎖提供了三種模式的讀寫控制，當(dāng)調(diào)用獲取鎖的系列函數(shù)時(shí)，會(huì)返回一個(gè)long 型的變量，我們稱之為戳記(stamp)，這個(gè)戳記代表了鎖的狀態(tài)。其中try 系列獲取鎖的函數(shù)，當(dāng)獲取鎖失敗后會(huì)返回為0的stamp值。當(dāng)調(diào)用釋放鎖和轉(zhuǎn)換鎖的方法時(shí)需要傳入獲取鎖時(shí)返回的stamp值。

StampedLock提供的三種讀寫模式的鎖分別如下：

• 寫鎖witeLock: 是一個(gè)排它鎖或者獨(dú)占鎖，某時(shí)只有一個(gè)線程可以獲取該鎖，當(dāng)一個(gè)線程獲取該鎖后，其他請(qǐng)求讀鎖和寫鎖的線程必須等待，這類似于 ReentrantReadWriteLock的寫鎖(不同的是這里的寫鎖是不可重入鎖):當(dāng)目前沒有線程持有讀鎖或者寫鎖時(shí)才可以獲取到該鎖。請(qǐng)求該鎖成功后會(huì)返回一個(gè)stamp變量用來(lái)表示該鎖的版本，當(dāng)釋放該鎖時(shí)需要調(diào)用unlockWrite方法并傳遞獲取鎖日的 stamp 參數(shù)。并且它提供了非阻塞的tryWriteLock 方法。
• 悲觀讀鎖 readLock: 是一個(gè)共享鎖，在沒有線程獲取獨(dú)占寫鎖的情況下，多個(gè)線程可以同時(shí)獲取該鎖。如果已經(jīng)有線程持有寫鎖，則其他線程請(qǐng)求獲取該讀鎖會(huì)被阻塞,這類似于 ReentrantReadWriteLock 的讀鎖(不同的是這里的讀鎖是不可重入鎖)。這里說(shuō)的悲觀是指在具體操作數(shù)據(jù)前其會(huì)悲觀地認(rèn)為其他線程可能要對(duì)自己操作的數(shù)據(jù)進(jìn)行修改，所以需要先對(duì)數(shù)據(jù)加鎖，這是在讀少寫多的情況下的一種考慮。請(qǐng)求該鎖成功后會(huì)返回一個(gè)stamp變量用來(lái)表示該鎖的版本，當(dāng)釋放該鎖時(shí)需要調(diào)用 unlockRead 方法并傳遞 stamp 參數(shù)。并且它提供了非阻塞的 tryReadLock 方法。
• 樂觀讀鎖tryOptimisticRead: 它是相對(duì)于悲觀鎖來(lái)說(shuō)的，在操作數(shù)據(jù)前并沒有通過 CAS設(shè)置鎖的狀態(tài)，僅僅通過位運(yùn)算測(cè)試。如果當(dāng)前沒有線程持有寫鎖，則簡(jiǎn)單地返回一個(gè)非0的stamp版本信息。獲取該 stamp 后在具體操作數(shù)據(jù)前還需要調(diào)用 validate 方法驗(yàn)證該 stamp 是否已經(jīng)不可用，也就是看當(dāng)調(diào)用 tryOptimisticRead 返回 stamp后到當(dāng)前時(shí)間期間是否有其他線程持有了寫鎖，如果是則validate 會(huì)返回0否則就可以使用該stamp版本的鎖對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行操作。由于tryOptimisticRead 并沒有使用CAS設(shè)置鎖狀態(tài)，所以不需要顯式地釋放該鎖。該鎖的一個(gè)特點(diǎn)是適用于讀多寫少的場(chǎng)景，因?yàn)楂@取讀鎖只是使用位操作進(jìn)行檢驗(yàn)，不涉及CAS操作，所以效率會(huì)高很多，但是同時(shí)由于沒有使用真正的鎖，在保證數(shù)據(jù)一致性上需要復(fù)制一份要操作的變量到方法棧，并且在操作數(shù)據(jù)時(shí)可能其他寫線程已經(jīng)修改了數(shù)據(jù)，而我們操作的是方法棧里面的數(shù)據(jù)，也就是一個(gè)快照，所以最多返回的不是最新的數(shù)據(jù)，但是一致性還是得到保障的。

StampedLock還支持這三種鎖一定條件下進(jìn)行相互轉(zhuǎn)換。例如long tryConvertToWriteLock(long stamp)期望把stamp 標(biāo)示的鎖升級(jí)為寫鎖，

這個(gè)函數(shù)會(huì)在下面幾種情況下返回一個(gè)有效的stamp(也就是晉升寫鎖成功):

• 當(dāng)前鎖已經(jīng)是寫鎖模式了。
• 前鎖處于讀鎖模式，并且沒有其他線程是讀鎖模式
• 當(dāng)前處于樂觀讀模式，并且當(dāng)前寫鎖可用

另外，StampedLock 的讀寫鎖都是不可重入鎖，所以在獲取鎖后釋放鎖前不應(yīng)該再調(diào)用會(huì)獲取鎖的操作，以避免造成調(diào)用線程被阻塞。當(dāng)多個(gè)線程同時(shí)嘗試獲取讀鎖和寫鎖時(shí)，誰(shuí)先獲取鎖沒有一定的規(guī)則，完全都是盡力而為，是隨機(jī)的。并且該鎖不是直接實(shí)現(xiàn) Lock 或 ReadWriteLock 接口，而是其在內(nèi)部自己維護(hù)了一個(gè)雙向阻塞隊(duì)列。

下面通姑JDK8里面提供的一個(gè)管理二維點(diǎn)的例子來(lái)理解以上介紹的概念。

package LockSupportTest;

import com.sun.org.apache.bcel.internal.generic.BREAKPOINT;

import java.util.concurrent.locks.StampedLock;

public class Point_Class {
    private double x,y;
    private final StampedLock sl = new StampedLock();
    
    void move(double deltaX, double deltaY) {
        long stamp = sl.writeLock();
        try {
            x += deltaX;
            y += deltaY;
        } finally {
            sl.unlockWrite(stamp);
        }
    }
    
    double distanceFromOrin() {
        long stamp = sl.tryOptimisticRead();
        double currentX = x, currentY = y;
        if (!sl.validate(stamp)) {
            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) {
        long stamp = sl.readLock();
        try {
            while (x == 0.0 && y == 0.0) {
                long ws = sl.tryConvertToWriteLock(stamp);
                if (ws != 0L) {
                    stamp = ws;
                    x = newX;
                    y = newY;
                    break;
                } else {
                    sl.unlockRead(stamp);
                    stamp = sl.writeLock();
                }
            }
        } finally {
                    sl.unlock(stamp);
                }
            }
}

在如上代碼中，Point類里面有兩個(gè)成員變量（x,y）用來(lái)表示一個(gè)點(diǎn)的二維坐標(biāo)，和三個(gè)操作坐標(biāo)變量的方法。另外實(shí)例化了一個(gè)StampedLock對(duì)象用來(lái)保證操作的原子性。

到此這篇關(guān)于Java并發(fā)編程之StampedLock鎖介紹的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Java StampedLock鎖 內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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