多线程篇（锁相关类- StampedLock（改进的读写锁）（JDK8新增））（持续更新迭代）

本文主要是介绍多线程篇（锁相关类- StampedLock（改进的读写锁）（JDK8新增））（持续更新迭代），希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

一、前言

二、StampedLock提供的三种读写模式的锁分别如下

写锁writeLock

悲观读锁 readLock

乐观读锁 tryOptimisticRead

三、StampedLock支持这三种锁在一定条件下进行相互转换

四、案例介绍

五、知识小结

一、前言

StampedLock 是并发包里面 JDK8 版本新增的一个锁，该锁提供了三种模式的读写控制，当调用获取锁的系列函

数时，会返回一个 long 型的变量，我们称之为戳记(stamp)，这个戳记代表了锁的状态。其中 try 系列获取锁的

函数，当获取锁失败后会返回为 0 的 stamp 值。

当调用释放锁和转换锁的方法时需要传入获取锁时返回的 stamp 值。

二、StampedLock提供的三种读写模式的锁分别如下

写锁writeLock

写锁writeLock：是一个排它锁或者独占锁，某时只有一个线程可以获取该锁，当一个线程获取该锁后，其他请求

读锁和写锁的线程必须等待，这类似于ReentrantReadWriteLock的写锁(不同的是这里的写锁是不可重入锁);当

目前没有线程持有读锁或者写锁时才可以获取到该锁。请求该锁成功后会返回一个 stamp 变量用来表示该锁的版

本，当释放该锁时需要调用 unlockWrite 方法并传递获取锁时的 stamp 参数。并且它提供了非阻塞的

tryWriteLock 方法。

悲观读锁 readLock

悲观读锁readLock：是一个共享锁，在没有线程获取独占写锁的情况下，多个线程可以同时获取该锁。如果已经

有线程持有写锁，则其他线程请求获取该读锁会被阻塞,这类似于 ReentrantReadWriteLock 的读锁(不同的是这

里的读锁是不可重入锁)。这里说的悲观是指在具体操作数据前其会悲观地认为其他线程可能要对自己操作的数据

进行修改，所以需要先对数据加锁，这是在读少写多的情况下的一种考虑。请求该锁成功后会返回一个 stamp 变

量用来表示该锁的版本，当释放该锁时需要调用 unlockRead 方法并传递 stamp 参数。并且它提供了非阻塞的

tryReadLock 方法。

乐观读锁 tryOptimisticRead

乐观读锁tryOptimisticRead：它是相对于悲观锁来说的，在操作数据前并没有通过 CAS 设置锁的状态，仅仅通

过位运算测试。

如果当前没有线程持有写锁，则简单地返回一个非 0 的 stamp 版本信息。

获取该 stamp 后在具体操作数据前还需要调用 validate 方法验证该 stamp 是否已经不可用，也就是看当调用

tryOptimisticRead 返回 stamp 后到当前时间期间是否有其他线程持有了写锁，如果有，则 validate 会返回 0,

否则就可以使用该 stamp 版本的锁对数据进行操作。由于 tryOptimisticRead 并没有使用 CAS 设置锁状态，所

以不需要显式地释放该锁。

该锁的一个特点是适用于读多写少的场景，因为获取读锁只是使用位操作进行检验，不涉及CAS操作，所以效率会

高很多，但是同时由于没有使用真正的锁，在保证数据一致性上需要复制一份要操作的变量到方法栈，并且在操作

数据时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。

三、StampedLock支持这三种锁在一定条件下进行相互转换

StampedLock还支持这三种锁在一定条件下相互转换。

例如long tryConvertToWriteLock(long stamp)期望把stamp标示的锁升级为写锁，这个函数会在下面几种情况

下返回一个有效的stamp（也就是晋升写锁成功）：

当前锁已经时写锁模式了
当前锁处于读锁模式，并且没有其他线程是读锁模式
当前处于乐观读模式，并且当前写锁可用

StampedLock的读写锁都是不可重入锁，所以在获取锁后释放锁前不应该在调用会获取锁的操作，以避免造成调

用线程被阻塞。

并且该锁不是直接实现Lock或ReadWriteLock接口，而是其在内部自己维护了一个双向阻塞队列。

四、案例介绍

public class Point {// 成员变量private double x, y;// 锁实例private final StampedLock sl = new StampedLock();// 排它锁---写锁（writeLock)void move(double deltaX, double deltaY) {long stamp = sl.writeLock();try {x += deltaX;y += deltaY;}finally {sl.unlockWrite(stamp);}}// 乐观锁(tryOptimisticRead)double distanceFromOrigin() {// 尝试获取乐观读锁long stamp = sl.tryOptimisticRead();// 将全部方法复制到方法体栈内double currentX = x, currentY = y;// 检查读锁戳记，锁有没有被其他写线程排他性抢占if (!sl.validate(stamp)) {// 如果抢占则获取一个共享读锁stamp = sl.readLock();try {// 将全部变量复制到方法体栈内currentX = x;currentY = y;}finally {// 释放共享锁sl.unlockRead(stamp);}}// 返回计算结果return Math.sqrt(currentX * currentX + currentY * currentY);}// 使用悲观锁获取锁，并尝试转换为写锁void moveIfAtOrigin(double newX, double newY) {// 这里可以使用乐观读锁替换long stamp = sl.readLock();try {// 如果当前点在原点则移动while (x == 0.0 && y == 0.0) {// 尝试将获取的读锁升级为写锁long ws = sl.tryConvertToWriteLock(stamp);// 升级成功，则更新戳记，并设置坐标值，然后退出循环if (ws != 0L) {stamp  = ws;x = newX;y = newY;break;}else {// 读锁升级写锁失败，释放读锁，显示获取独占写锁，然后循环重试sl.unlockRead(stamp);stamp = sl.writeLock();}}}finally {// 释放锁sl.unlock(stamp);}}
}

如上代码，Point类里面有两个成员变量(x,y)用来表示一个点的二维坐标，和三个操作坐标变量的方法。

另外实例化了一个StampedLock对象用来保证操作的原子性。