Java 锁系列（六）——StampedLock使用

一、StampedLock概述

StampedLock 是读写锁的实现，对比 ReentrantReadWriteLock 主要不同是该锁不允许重入，多了乐观读的功能，使用上会更加复杂一些，但是具有更好的性能表现。StampedLock 的状态由版本和读写锁持有计数组成。 获取锁方法返回一个邮戳，表示和控制与锁状态相关的访问； 这些方法的“尝试”版本可能会返回特殊值 0 来表示获取锁失败。 锁释放和转换方法需要邮戳作为参数，如果它们与锁的状态不匹配则失败。本文描述 StampedLock 的基础使用场景，入门教程。

二、读写案例

在案例中，先使用 tryOptimisticRead 获取锁的邮戳，进行值修改后通过 validate 校验锁版本是否正确，此时并没有进行锁获取，这是一种乐观的模式。如果校验发现锁版本已被修改，则可以通过 readLock 以获取共享锁，然后重新进行数据读取。

package com.nineya.test;

import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.locks.StampedLock;

public class StampedLockTest {
    private int num;
    private int numLock;
    StampedLock lock = new StampedLock();

    public int getNum() {
        return num;
    }

    public void read() {
        int a = getNum();
        int b = getNum();
        if (a != b) {
            System.out.println("num 改变: a = " + a + ", b = " + b);
        }
    }

    public void write() {
        num++;
    }

    public int getNumLock() {
        return numLock;
    }

    public void readLock(){
        long s = lock.tryOptimisticRead();
        int a = getNumLock();
        int b = getNumLock();
        if (!lock.validate(s)) {
            long state = lock.readLock();
            a = getNumLock();
            b = getNumLock();
            lock.unlockRead(state);
        }
        if (a != b) {
            System.out.println("numLock 改变: a = " + a + ", b = " + b);
        }
    }

    public void writeLock() {
        long state = lock.writeLock();
        numLock++;
        lock.unlockWrite(state);
    }

    public void print() {
        System.out.println("num = " + num + ", numLock = " + numLock);
        num = 0;
        numLock = 0;
    }

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        StampedLockTest main = new StampedLockTest();
        ExecutorService executor = Executors.newCachedThreadPool();
        for (int j = 0; j < 5; j++) {
            for (int i = 0; i < 1000; i++) {
                executor.execute(main::write);
                executor.execute(main::writeLock);
                executor.execute(main::read);
                executor.execute(main::readLock);
            }
            Thread.sleep(1000);
            main.print();
        }
    }
}

程序运行结果如下：

num 改变: a = 63, b = 64
num 改变: a = 92, b = 93
num 改变: a = 535, b = 536
num 改变: a = 939, b = 940
num = 999, numLock = 1000
num 改变: a = 134, b = 135
num = 998, numLock = 1000
num = 998, numLock = 1000
num = 999, numLock = 1000
num = 999, numLock = 1000

三、所有接口方法