JDK8 StampedLock 从掩码角度简单分析实现原理 2019-06-05

以下是StampedLock中相关掩码示意图。从掩码的使用角度来解析StampedLock的实现原理

掩码示意图

掩码注释

首先对上图的掩码关键字进行简单解释，再介绍乐观锁悲观锁的实现逻辑

WBIT：写锁的掩码位，只包含1位

RBITS：读锁7位掩码

SBITS：乐观锁版本号57位（含WBIT）

悲观锁实现原理

悲观锁主要基于低8位ABITS（WBIT | RBITS）进行实现。 

acquire写锁，判断state&ABITS 是否等于0，如果等于0通过CAS将WBIT置为1从而获得写锁；

acquire读锁，判断state&ABITS是否等于WBIT，相等时说明已经被写锁获取，获取读锁失败。不相等说明没被获取，直接捕获读锁（CAS state+1)

乐观锁实现原理

乐观锁通过高位57位作为版本号来控制。

首先获取乐观锁需要WBIT为0（state & WBIT == 0) 说明，未被写锁占用，可获得版本号（state&SBITS) ，否者返回0，后面做版本号校验失踪失败（调用validate(stamp)失败）

关键操作写锁释放操作为state+WBIT, 通过这个操作WBIT位变为0表示写锁释放，同时乐观锁版本号（高57位）获得变化（+1），导致之前获得的乐观锁版本号stamp在validate(stamp）验证时失败

相关问题解答

1）为什么写锁不可重入？

因为WBIT只有1位只能做0和1判断，没有用于表示重入次数的count变量

2）锁的释放对线程有依赖吗？

没有，只要stamp符合要求（如一个线程获得写锁返回的stamp)，就可正常释放对应的锁。StampLock中并没有像AQS中的互斥线程的变量。