Java中如何使用StampedLock提高读写效率-java教程-PHP中文网

Java中如何使用StampedLock提高读写效率

P粉602998670

发布： 2025-10-28 23:52:02

原创

222人浏览过

StampedLock通过戳记机制提升读写性能，支持乐观读、悲观读和写锁三种模式，适用于读多写少场景。

java中如何使用stampedlock提高读写效率

在高并发场景下，读操作通常远多于写操作。传统的 ReentrantReadWriteLock 虽然支持读写分离，但在读线程非常多时容易导致写线程“饥饿”。Java 8 引入的 StampedLock 提供了一种更高效的读写锁机制，通过使用一种叫“戳记（stamp）”的机制来提升性能。

StampedLock 的核心特点

与传统锁不同，Stamped7Lock 不基于 AQS 实现，且不直接实现 Lock 接口。它的主要优势在于：

乐观读（Optimistic Reading）：允许多个线程在无写操作时无需加锁即可读取数据，大幅提升读性能。
戳记验证机制：每次加锁返回一个 long 类型的 stamp，用于后续解锁或判断锁状态是否被修改。
支持锁升级与降级：可通过 stamp 实现从读锁到写锁的条件转换（但不能直接升级，需配合逻辑控制）。

三种锁模式的使用方式

StampedLock 支持三种模式：写锁、悲观读锁、乐观读。下面分别说明用法。

1. 写锁（Write Lock）

写锁是独占的，获取时会阻塞所有其他读写操作。

立即学习“Java免费学习笔记（深入）”；

小绿鲸英文文献阅读器

英文文献阅读器，专注提高SCI阅读效率

199

查看详情

private final StampedLock lock = new StampedLock();

public void writeData(int value) {
    long stamp = lock.writeLock(); // 阻塞直到获得写锁
    try {
        this.data = value;
    } finally {
        lock.unlockWrite(stamp); // 必须用对应 stamp 解锁
    }
}

登录后复制

2. 悲观读锁（Read Lock）

类似传统读锁，允许多个读线程同时访问，但会被写锁阻塞。

public int readData() {
    long stamp = lock.readLock();
    try {
        return this.data;
    } finally {
        lock.unlockRead(stamp);
    }
}

登录后复制

3. 乐观读（Optimistic Read）

这是 StampedLock 最大的亮点。它假设读期间没有写操作，先获取 stamp 并读取数据，最后验证 stamp 是否有效。

public int optimisticReadData() {
    long stamp = lock.tryOptimisticRead(); // 非阻塞，立即返回 stamp
    int value = this.data; // 读取共享变量

    if (!lock.validate(stamp)) { // 检查期间是否有写操作
        // 有写操作发生，转为悲观读
        stamp = lock.readLock();
        try {
            value = this.data;
        } finally {
            lock.unlockRead(stamp);
        }
    }
    return value;
}

登录后复制

锁的升级与降级技巧

StampedLock 不支持直接将读锁升级为写锁（会死锁），但可以通过检查和重试机制实现安全升级。

public void updateIfEqual(int expected, int newValue) {
    long stamp = lock.readLock();
    try {
        while (this.data == expected) {
            // 尝试升级为写锁
            long ws = lock.tryConvertToWriteLock(stamp);
            if (ws != 0L) { // 升级成功
                stamp = ws;
                this.data = newValue;
                break;
            } else {
                // 升级失败，释放读锁并重新获取写锁
                lock.unlockRead(stamp);
                stamp = lock.writeLock();
            }
        }
    } finally {
        lock.unlock(stamp); // 统一释放（兼容读/写）
    }
}

登录后复制