欧美bbbwbbbw肥妇,免费乱码人妻系列日韩,一级黄片

Java StampedLock實(shí)現(xiàn)原理與最佳實(shí)踐記錄

 更新時(shí)間:2025年01月17日 17:21:24   作者:CoderJia  
本文介紹了Java 8引入的StampedLock,這是一種多模式同步控制組件,通過(guò)“戳”(stamp)標(biāo)識(shí)鎖的狀態(tài),支持寫(xiě)鎖、悲觀讀鎖和樂(lè)觀讀三種模式,StampedLock在特定場(chǎng)景下能夠大幅提升系統(tǒng)性能,特別是在讀多寫(xiě)少的場(chǎng)景中,感興趣的朋友跟隨小編一起看看吧

Java StampedLock:實(shí)現(xiàn)原理與最佳實(shí)踐

1. 引言

StampedLock是Java 8引入的一個(gè)新的鎖機(jī)制,由于其卓越的性能表現(xiàn),被業(yè)界譽(yù)為"鎖王"。本文將深入探討StampedLock的工作原理、使用方式以及其在實(shí)際應(yīng)用中的最佳實(shí)踐

2. StampedLock概述

2.1 什么是StampedLock?

StampedLock是一個(gè)多模式的同步控制組件,支持寫(xiě)鎖、悲觀讀鎖和樂(lè)觀讀三種模式。與傳統(tǒng)的ReadWriteLock不同,它通過(guò)"戳"(stamp)的概念來(lái)標(biāo)識(shí)鎖的狀態(tài),并提供了樂(lè)觀讀的機(jī)制,在特定場(chǎng)景下能夠大幅提升系統(tǒng)性能。

2.2 核心特性

  • 支持三種模式:寫(xiě)鎖、悲觀讀鎖、樂(lè)觀讀
  • 基于"戳"(stamp)的狀態(tài)控制
  • 不支持重入
  • 不支持Condition條件
  • 支持讀寫(xiě)鎖的升級(jí)和降級(jí)

3. StampedLock的三種模式詳解

3.1 寫(xiě)鎖(Write Lock)

寫(xiě)鎖是一個(gè)排他鎖,當(dāng)一個(gè)線程獲取寫(xiě)鎖時(shí),其他線程無(wú)法獲取任何類型的鎖。

StampedLock lock = new StampedLock();
long stamp = lock.writeLock(); // 獲取寫(xiě)鎖
try {
    // 寫(xiě)入共享變量
} finally {
    lock.unlockWrite(stamp); // 釋放寫(xiě)鎖
}

3.2 悲觀讀鎖(Pessimistic Read Lock)

悲觀讀鎖類似于ReadWriteLock中的讀鎖,允許多個(gè)線程同時(shí)獲取讀鎖,但與寫(xiě)鎖互斥。

long stamp = lock.readLock(); // 獲取悲觀讀鎖
try {
    // 讀取共享變量
} finally {
    lock.unlockRead(stamp); // 釋放讀鎖
}

3.3 樂(lè)觀讀(Optimistic Read)

樂(lè)觀讀是StampedLock最具特色的模式,它不是一個(gè)真正的鎖,而是一種基于版本號(hào)的無(wú)鎖機(jī)制。

long stamp = lock.tryOptimisticRead(); // 獲取樂(lè)觀讀戳記
// 讀取共享變量
if (!lock.validate(stamp)) { // 驗(yàn)證戳記是否有效
    // 升級(jí)為悲觀讀鎖
    stamp = lock.readLock();
    try {
        // 重新讀取共享變量
    } finally {
        lock.unlockRead(stamp);
    }
}

4. 性能優(yōu)勢(shì)

4.1 與ReadWriteLock的對(duì)比

  • 讀多寫(xiě)少場(chǎng)景:性能提升約10倍
  • 讀寫(xiě)均衡場(chǎng)景:性能提升約1倍
  • 寫(xiě)多讀少場(chǎng)景:性能相當(dāng)

4.2 性能優(yōu)勢(shì)的原因

  • 樂(lè)觀讀機(jī)制避免了不必要的加鎖操作
  • 底層實(shí)現(xiàn)使用了更多的CPU指令級(jí)別的優(yōu)化
  • 采用了無(wú)鎖算法,減少了線程上下文切換
  • 內(nèi)部實(shí)現(xiàn)了自旋機(jī)制,提高了并發(fā)效率

5. 實(shí)戰(zhàn)示例

5.1 基本使用示例

public class Point {
    private double x, y;
    private final StampedLock sl = new StampedLock();
    // 寫(xiě)入方法
    void move(double deltaX, double deltaY) {
        long stamp = sl.writeLock();
        try {
            x += deltaX;
            y += deltaY;
        } finally {
            sl.unlockWrite(stamp);
        }
    }
    // 樂(lè)觀讀方法
    double distanceFromOrigin() {
        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);
    }
}

5.2 鎖升級(jí)示例

public class DataContainer {
    private final StampedLock lock = new StampedLock();
    private double data;
    public void transformData() {
        long stamp = lock.tryOptimisticRead();
        double currentData = data;
        // 檢查是否需要更新
        if (needsUpdate(currentData)) {
            // 升級(jí)為寫(xiě)鎖
            long writeStamp = lock.tryConvertToWriteLock(stamp);
            if (writeStamp != 0L) {
                try {
                    data = computeNewValue(currentData);
                } finally {
                    lock.unlockWrite(writeStamp);
                }
            } else {
                // 升級(jí)失敗,回退到普通的寫(xiě)鎖獲取
                stamp = lock.writeLock();
                try {
                    data = computeNewValue(data);
                } finally {
                    lock.unlockWrite(stamp);
                }
            }
        }
    }
}

6. 使用注意事項(xiàng)

6.1 不支持重入

StampedLock不支持重入特性,同一個(gè)線程多次獲取鎖會(huì)導(dǎo)致死鎖。

6.2 中斷處理

在使用悲觀讀鎖和寫(xiě)鎖時(shí),需要注意處理中斷情況:

try {
    long stamp = lock.readLockInterruptibly();
    try {
        // 處理數(shù)據(jù)
    } finally {
        lock.unlockRead(stamp);
    }
} catch (InterruptedException e) {
    // 處理中斷
}

6.3 樂(lè)觀讀的使用建議

  • 適用于讀多寫(xiě)少的場(chǎng)景
  • 讀取的共享變量數(shù)量較少
  • 讀取操作的執(zhí)行時(shí)間較短
  • 需要做好版本驗(yàn)證和失敗后的補(bǔ)償措施

7. 總結(jié)

StampedLock通過(guò)創(chuàng)新的樂(lè)觀讀機(jī)制和精心的底層優(yōu)化,在特定場(chǎng)景下能夠提供顯著的性能提升。但它也不是萬(wàn)能的,在使用時(shí)需要根據(jù)具體場(chǎng)景權(quán)衡利弊,特別注意其不可重入的特性和中斷處理的要求。合理使用StampedLock,可以在適當(dāng)?shù)膱?chǎng)景下大幅提升系統(tǒng)的并發(fā)性能。

參考資料

  • Java API Documentation
  • Doug Lea的StampedLock論文
  • Java Concurrency in Practice

到此這篇關(guān)于Java StampedLock:實(shí)現(xiàn)原理與最佳實(shí)踐的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Java StampedLock原理內(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!

相關(guān)文章

  • 超細(xì)講解Java調(diào)用python文件的幾種方式

    超細(xì)講解Java調(diào)用python文件的幾種方式

    有時(shí)候我們?cè)趯?xiě)java的時(shí)候需要調(diào)用python文件,下面這篇文章主要給大家介紹了關(guān)于Java調(diào)用python文件的幾種方式,文中通過(guò)示例代碼介紹的非常詳細(xì),需要的朋友可以參考下
    2022-12-12
  • JDK1.7的ConcurrentHashMap源碼解析

    JDK1.7的ConcurrentHashMap源碼解析

    這篇文章主要介紹了JDK1.7的ConcurrentHashMap源碼解析,HashMap是非線程安全的,而HashTable是線程安全的,但是HashTable實(shí)現(xiàn)同步的方法比較暴力,即在所有的方法體上添加synchronized關(guān)鍵字,需要的朋友可以參考下
    2023-12-12
  • 輕松掌握J(rèn)ava代理模式

    輕松掌握J(rèn)ava代理模式

    這篇文章主要幫助大家輕松掌握J(rèn)ava代理模式,具有一定的參考價(jià)值,感興趣的小伙伴們可以參考一下
    2016-09-09
  • Java生成隨機(jī)數(shù)的2種示例方法代碼

    Java生成隨機(jī)數(shù)的2種示例方法代碼

    在Java中,生成隨機(jī)數(shù)有兩種方法。1是使用Random類。2是使用Math類中的random方法??聪旅娴睦邮褂冒?/div> 2013-11-11
  • Java?C++題解eetcode940不同的子序列?II

    Java?C++題解eetcode940不同的子序列?II

    這篇文章主要為大家介紹了Java?C++題解eetcode940不同的子序列?II實(shí)現(xiàn)示例,有需要的朋友可以借鑒參考下,希望能夠有所幫助,祝大家多多進(jìn)步,早日升職加薪
    2022-10-10
  • maven打包時(shí)候修改包名稱帶上git版本號(hào)和打包時(shí)間方式

    maven打包時(shí)候修改包名稱帶上git版本號(hào)和打包時(shí)間方式

    這篇文章主要介紹了maven打包時(shí)候修改包名稱帶上git版本號(hào)和打包時(shí)間方式,具有很好的參考價(jià)值,希望對(duì)大家有所幫助。如有錯(cuò)誤或未考慮完全的地方,望不吝賜教
    2023-04-04
  • java8中Map的一些騷操作總結(jié)

    java8中Map的一些騷操作總結(jié)

    這篇文章主要給大家介紹了關(guān)于java8中Map的一些騷操作,文中通過(guò)示例代碼介紹的非常詳細(xì),對(duì)大家的學(xué)習(xí)或者工作具有一定的參考學(xué)習(xí)價(jià)值,需要的朋友們下面隨著小編來(lái)一起學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)吧
    2021-02-02
  • idea maven pom不自動(dòng)更新的解決方法

    idea maven pom不自動(dòng)更新的解決方法

    這篇文章主要介紹了idea maven pom不自動(dòng)更新的解決方法,文中通過(guò)示例代碼介紹的非常詳細(xì),對(duì)大家的學(xué)習(xí)或者工作具有一定的參考學(xué)習(xí)價(jià)值,需要的朋友們下面隨著小編來(lái)一起學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)吧
    2020-08-08
  • 使用resty Quartz執(zhí)行定時(shí)任務(wù)的配置方法

    使用resty Quartz執(zhí)行定時(shí)任務(wù)的配置方法

    這篇文章主要為大家介紹了使用resty?Quartz來(lái)執(zhí)行定時(shí)任務(wù)的配置方法,有需要的朋友可以借鑒參考下,希望能夠有所幫助,祝大家多多進(jìn)步
    2022-03-03
  • java多線程Future和Callable類示例分享

    java多線程Future和Callable類示例分享

    JAVA多線程實(shí)現(xiàn)方式主要有三種:繼承Thread類、實(shí)現(xiàn)Runnable接口、使用ExecutorService、Callable、Future實(shí)現(xiàn)有返回結(jié)果的多線程。其中前兩種方式線程執(zhí)行完后都沒(méi)有返回值,只有最后一種是帶返回值的。今天我們就來(lái)研究下Future和Callable的實(shí)現(xiàn)方法
    2016-01-01

最新評(píng)論