Java里如何使用StampedLock实现乐观锁_StampedLock乐观锁使用方法说明

StampedLock的乐观锁基于假设无冲突读取数据，通过tryOptimisticRead()获取时间戳，读取共享数据后用validate()验证有效性，若失败则降级为悲观读锁，适用于读多写少场景以提升性能。

StampedLock 是 Java 8 引入的一个高性能读写锁，它支持三种模式：写锁、读锁和乐观读锁。相比传统的 ReentrantReadWriteLock，StampedLock 在读多写少的场景下性能更优，尤其是通过乐观锁机制减少了线程阻塞。

什么是乐观锁

乐观锁不是真正意义上的“锁”，而是一种假设：在读取数据时不加锁，认为不会有其他线程修改数据。只有在更新数据前检查是否被修改过。如果未被修改，则提交成功；否则重试或失败。

StampedLock 的乐观读锁正是基于这种思想实现的。

StampedLock 乐观锁使用步骤

使用 StampedLock 的乐观锁主要分为三步：尝试获取乐观读标记、读取共享数据、验证标记是否有效。

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1. 调用 tryOptimisticRead() 获取时间戳（stamp）

该方法立即返回一个 long 类型的 stamp。如果当前没有写操作正在进行，返回的是一个有效的乐观读标记；否则返回 0L。

2. 读取共享状态

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在获取 stamp 后，可以安全地读取共享变量。注意此时并未加锁，所以其他线程可能同时修改数据。

3. 调用 validate(stamp) 检查 stamp 是否仍然有效

如果 validate 返回 true，说明在这期间没有发生写操作，数据可信；如果返回 false，说明数据可能已被修改，需要降级为悲观读锁或重试。

代码示例：使用乐观锁读取数据

下面是一个典型的使用 StampedLock 实现乐观锁的示例：

import java.util.concurrent.locks.StampedLock;

public class OptimisticReadExample {
    private double x, y;
    private final StampedLock stampedLock = new StampedLock();

    // 使用乐观锁读取距离
    public double distanceFromOrigin() {
        long stamp = stampedLock.tryOptimisticRead(); // 尝试乐观读
        double currentX = x;
        double currentY = y;

        // 检查期间是否有写入
        if (!stampedLock.validate(stamp)) {
            // 乐观读失败，升级为悲观读锁
            stamp = stampedLock.readLock();
            try {
                currentX = x;
                currentY = y;
            } finally {
                stampedLock.unlockRead(stamp);
            }
        }

        return Math.hypot(currentX, currentY);
    }

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

在这个例子中，distanceFromOrigin() 方法优先尝试使用乐观读，避免阻塞其他读线程。只有当检测到并发写入时，才退化为使用 readLock() 获取悲观读锁。

使用注意事项

使用 StampedLock 乐观锁时需要注意以下几点：

• 不能嵌套使用 lock() 和 unlock()：StampedLock 的锁不支持重入，同一线程重复加锁会导致死锁。
• validate() 必须在读取数据后尽快调用：延迟验证可能导致误判。
• 长时间计算应结合悲观锁：若读取后的处理耗时较长，建议直接使用 readLock() 避免频繁重试。
• 写锁会阻塞所有读锁：虽然乐观读不阻塞，但一旦有写操作，tryOptimisticRead() 将返回无效 stamp。

基本上就这些。StampedLock 的乐观锁适合读多写少、冲突较少的场景，能显著提升并发性能。正确使用它，可以在保证线程安全的同时减少锁开销。

以上就是Java里如何使用StampedLock实现乐观锁_StampedLock乐观锁使用方法说明的详细内容，更多请关注php中文网其它相关文章！