请谈谈ReadWriteLock和StampedLock

冷不防 2023-10-10 17:13 93阅读 0赞

ReadWriteLock和StampedLock都是Java中的锁实现，它们都可以用于解决多线程并发访问共享资源的问题。ReadWriteLock主要是用于读写分离场景，StampedLock则是为了更高效地支持乐观读模式而设计的。

ReadWriteLock是Java中一个比较常见的锁实现，它包含一个读锁和一个写锁。在多个线程读取共享资源时，可以同时获取读锁;当某个线程想要修改共享资源时，需要获取写锁，此时其他线程将被阻塞，直到写锁被释放。

StampedLock是JDK1.8中新添加的锁实现，相对于ReadWriteLock，它可以提供更高的性能。StampedLock支持三种访问模式：读、写和乐观读。在读写锁的情况下，一旦有一个写线程，所有读线程都需要等待，而StampedLock中的乐观读模式则不需要等待写锁，因为它假设并发冲突的可能性很低。

以下是示例代码演示了如何使用ReadWriteLock和StampedLock实现线程安全的共享资源访问：

import java.util.concurrent.locks.ReadWriteLock;
    import java.util.concurrent.locks.ReentrantReadWriteLock;
    import java.util.concurrent.locks.StampedLock;
    
    public class Example {
        private int count = 0;
        private ReadWriteLock readWriteLock = new ReentrantReadWriteLock();
        private StampedLock stampedLock = new StampedLock();
    
        public void incrementWithReadWriteLock() {
            readWriteLock.writeLock().lock();
            try {
                count++;
            } finally {
                readWriteLock.writeLock().unlock();
            }
        }
    
        public int getCountWithReadWriteLock() {
            readWriteLock.readLock().lock();
            try {
                return count;
            } finally {
                readWriteLock.readLock().unlock();
            }
        }
    
        public void incrementWithStampedLock() {
            long stamp = stampedLock.writeLock();
            try {
                count++;
            } finally {
                stampedLock.unlockWrite(stamp);
            }
        }
    
        public int getCountWithStampedLock() {
            long stamp = stampedLock.tryOptimisticRead();
            int currentCount = count;
            if (!stampedLock.validate(stamp)) {
                stamp = stampedLock.readLock();
                try {
                    currentCount = count;
                } finally {
                    stampedLock.unlockRead(stamp);
                }
            }
            return currentCount;
        }
    }

在这个示例中，Example类中有一个共享资源count，通过readWriteLock和stampedLock实现了对它的线程安全访问。其中incrementWithReadWriteLock和getCountWithReadWriteLock方法使用了ReadWriteLock，incrementWithStampedLock和getCountWithStampedLock方法使用了StampedLock。

在incrementWithStampedLock和getCountWithStampedLock方法中，我们使用了StampedLock的乐观读模式。首先我们尝试获取一个乐观读锁，然后读取共享资源count的值。如果在乐观读的过程中没有其他线程获取写锁修改了count，那么我们就可以直接返回乐观读取的值。如果在乐观读的过程中，有其他线程获取了写锁并修改了count，那么乐观读锁就会失效，我们需要获取一个读锁，并重新读取count的值，最后释放读锁并返回当前读取到的count值。

需要注意的是，StampedLock的乐观读模式并不适用于所有场景。如果在乐观读过程中，有较高的并发写操作，那么会导致乐观读的效率变得低下，因为每次乐观读都需要进行一次读锁的获取和释放操作。在这种情况下，使用ReadWriteLock可能更加适合。

总的来说，ReadWriteLock和StampedLock都是Java中非常实用的锁实现，可以在多线程并发访问共享资源的情况下保证线程安全。在实际开发中，需要根据具体场景和需求来选择合适的锁实现。