StampedLock
前面介绍的ReadWriteLock可以解决多线程同时读,但只有一个线程能写的问题。
在深入分析ReadWriteLock时,我们可以注意到一个潜在的问题。当有线程在读取时,写线程必须等待直到读线程释放锁之后才能获得写锁。这意味着在读取期间不允许写入,体现了一种悲观的读锁策略(即读者优先)。
要进一步提升并发执行效率,Java 8引入了新的读写锁:StampedLock。
与ReadWriteLock相比,StampedLock的改进之处在于它允许在读取过程中获取写锁进行写入。这可能导致读取的数据不一致,因此需要额外的代码来检测读取过程中是否发生了写入,这种读锁被称为乐观锁。
乐观锁的意思就是乐观地估计读的过程中大概率不会有写入,因此被称为乐观锁。反过来,悲观锁则是读的过程中拒绝有写入,也就是写入必须等待。显然乐观锁的并发效率更高,但一旦有小概率的写入导致读取的数据不一致,需要能检测出来,再读一遍就行。
public class Point { private final StampedLock stampedLock = new StampedLock(); private double x; private double y;
// 移动点的位置 public void move(double deltaX, double deltaY) { long stamp = stampedLock.writeLock(); // 获取写锁 try { x += deltaX; y += deltaY; } finally { stampedLock.unlockWrite(stamp); // 释放写锁 } }
// 计算点到原点的距离 public double distanceFromOrigin() { long stamp = stampedLock.tryOptimisticRead(); // 获得一个乐观读锁 // 注意:下面两行代码不是原子操作 double currentX = x; // 假设 x, y = (100, 200) double currentY = y; // 此时可能存在写线程将 x, y 修改为 (300, 400)
// 检查乐观读锁期间是否有写锁发生 if (!stampedLock.validate(stamp)) { stamp = stampedLock.readLock(); // 获取一个悲观读锁 try { currentX = x; currentY = y; } finally { stampedLock.unlockRead(stamp); // 释放悲观读锁 } } return Math.sqrt(currentX * currentX + currentY * currentY); }}和ReadWriteLock相比,写入的加锁是完全一样的,不同的是读取。
由于写入的概率不高,程序在绝大部分情况下可以通过乐观读锁获取数据,极少数情况下使用悲观读锁获取数据。
StampedLock也支持将悲观读锁升级为写锁的更高级功能,这主要应用于if-then-update场景:先进行读取,如果读取的数据符合条件,则直接返回;如果不符合条件,则尝试进行写操作。