【详解】JUC之StampedLock

引出

如果我们深入分析ReadWriteLock，会发现它有个潜在的问题：如果有线程正在读，写线程需要等待读线程释放锁后才能获取写锁，即读的过程中不允许写，这是一种悲观的读锁。

要进一步提升并发执行效率，Java 8引入了新的读写锁：StampedLock。

出现的问题：如果有999个需要读锁，1个需要写锁，此时，写的线程，很难得到执行。

StampedLock和ReadWriteLock相比，改进之处在于：读的过程中也允许获取写锁后写入！这样一来，我们读的数据就可能不一致，所以，需要一点额外的代码来判断读的过程中是否有写入，这种读锁是一种乐观锁。

乐观锁的意思就是乐观地估计读的过程中大概率不会有写入，因此被称为乐观锁。反过来，悲观锁则是读的过程中拒绝有写入，也就是写入必须等待。

显然乐观锁的并发效率更高，但一旦有小概率的写入导致读取的数据不一致，需要能检测出来，再读一遍就行。

举例

public class Point {


    private final StampedLock stampedLock = new StampedLock();

    private double x;
    private double y;

    public void move(double deltaX, double deltaY) {
        long stamp = stampedLock.writeLock(); // 获取写锁
        try {
            x += deltaX;
            y += deltaY;
        } finally {
            stampedLock.unlockWrite(stamp); // 释放写锁
        }
    }

    public double distanceFromOrigin() {
        long stamp = stampedLock.tryOptimisticRead(); // 获得一个乐观读锁
        // 注意下面两行代码不是原子操作
        // 假设x,y = (100,200)
        double currentX = x;
        // 此处已读取到x=100，但x,y可能被写线程修改为(300,400)
        double currentY = y;
        // 此处已读取到y，如果没有写入，读取是正确的(100,200)
        // 如果有写入，读取是错误的(100,400)
        if (!stampedLock.validate(stamp)) { // 检查乐观读锁后是否有其他写锁发生
            stamp = stampedLock.readLock(); // 获取一个悲观读锁
            try {
                currentX = x;
                currentY = y;
            } finally {
                stampedLock.unlockRead(stamp); // 释放悲观读锁
            }
        }
        return Math.sqrt(currentX * currentX + currentY * currentY);
    }
}

可以发现写锁没有任何变化，但是读的锁有变化。

整个流程如下所示：

• 读锁先获得一个乐观锁，此时并没有加锁
• 获得的锁后，正常读取数据
• 如果此时有数据写入，并不会因为读锁而阻塞
• 此时在读取数据操作返回前，进行检查是否有有写入的，如果有写入，则升级为读锁（悲观锁），再次读取。

总结：

• StampedLock提供了乐观读锁，可取代ReadWriteLock以进一步提升并发性能；
• StampedLock是不可重入锁。
• 至于版本号，读锁和读锁直接不会增加，读锁和写锁之间增减128，写锁和写锁之间增加256

可重入就意味着：线程可以进入任何一个它已经拥有的锁所同步着的代码块