StampedLock分析

概述

StampedLock 是 Java 8 引入的一种高性能锁机制，位于 java.util.concurrent.locks 包中。它通过乐观读策略优化了读写场景，解决了传统 ReentrantReadWriteLock 的写线程饥饿问题，适用于读多写少的高并发场景。

核心特性

1. 三种访问模式

   • 写锁 (Write Lock)
     独占锁，类似 ReentrantReadWriteLock 的写锁。
     获取锁：long stamp = lock.writeLock()
     释放锁：lock.unlockWrite(stamp)

   • 悲观读锁 (Read Lock)
     共享锁，与其他读锁兼容，与写锁互斥。
     获取锁：long stamp = lock.readLock()
     释放锁：lock.unlockRead(stamp)

   • 乐观读 (Optimistic Read)
     无锁机制，仅通过戳记 (Stamp) 验证数据一致性：

     long stamp = lock.tryOptimisticRead();  // 获取戳记
     // ... 执行读操作 ...
     if (!lock.validate(stamp)) {           // 验证戳记有效性stamp = lock.readLock();           // 升级为悲观读锁// ... 重新读取数据 ...lock.unlockRead(stamp);
     }
     

2. 性能优势

   • 乐观读避免线程阻塞，提升读吞吐量
   • 写锁优先：当写锁请求时，会阻塞后续读锁请求
   • 支持锁的转换（如乐观读升级为悲观读）

3. 局限性

   • 不可重入：同一线程重复获取锁会导致死锁
   • 不支持条件变量（Condition）
   • 需手动管理戳记，编程复杂度较高

代码示例

import java.util.concurrent.locks.StampedLock;public class Counter {private int value;private final StampedLock lock = new StampedLock();// 写操作：使用写锁public void increment() {long stamp = lock.writeLock();try {value++;} finally {lock.unlockWrite(stamp);}}// 读操作：使用乐观读public int get() {long stamp = lock.tryOptimisticRead();int currentValue = value;if (!lock.validate(stamp)) {stamp = lock.readLock();  // 升级为悲观读锁try {currentValue = value;} finally {lock.unlockRead(stamp);}}return currentValue;}
}

适用场景

• 读操作频率远高于写操作（如缓存、计数器）
• 数据一致性要求允许短暂脏读
• 需要避免写线程饥饿的高并发系统

注意：使用时应严格遵循 try-finally 释放锁，避免因异常导致死锁。乐观读需配合 validate() 验证，否则可能读取到过期数据。