【Java核心-进阶】读写锁 ReentrantReadWriteLock vs StampedLock

 

ReadWriteLock

ReadWriteLock 表示一对锁，分别对应读和写操作；所以需要给它一个单独的接口。

ReentrantReadWriteLock “再入”语义与 ReentrantLock 类似。

• 在实际使用场景中，有时候以并发读取为主
• 读操作不会改变数据，所以读操作之间不需要互斥
• 对以上场景，ReentrantLock 和 synchronized 的“要么不占，要么独占”的方式过于粗犷
• 为了优化性能，需要粒度更细的锁

当试图获取读锁时，如果写锁已被其它线程持有，那么只能等待写锁所在线程先结束，这样就能保证不会读到脏数据

 

public class ReadWriteLockUser {
    private final ReentrantReadWriteLock readWriteLock = new ReentrantReadWriteLock();
    private final Lock readLock = readWriteLock.readLock();
    private final Lock writeLock = readWriteLock.writeLock();

    public Object read() {
        readLock.lock();
        try {
            return readData();
        } finally {
            readLock.unlock();
        }
    }

    public void write() {
        writeLock.lock();
        try {
            writeData();
        } finally {
            writeLock.unlock();
        }
    }
}

 

 

 

StampedLock

为了进一步优化读操作的性能，基于假设“大部分读操作不会和写操作冲突”，引入 StampedLock。

 

读操作的基本步骤

1. 通过 tryOptimisticRead() 方法获取 StampedLock 当前的戳
2. 读取数据
3. 验证第1步中获得的戳和当前 StampedLock 的戳是否一致。如果一致，则表示此次读操作未被写操作污染，直接返回读到的数据；否则进入第4步
4. 获取读锁
5. 读取数据
6. 释放读锁
7. 返回读到的数据

写操作的基本步骤

1. 获取写锁
2. 写数据
3. 释放写锁

示例代码

public class StampedLockUser {
    private final StampedLock lock = new StampedLock();

    public void write() {
        // 获取写锁
        long stamp = lock.writeLock();
        try {
            // 写数据
            writeData();
        } finally {
            // 释放写锁
            lock.unlockWrite(stamp);
        }
    }

    public Object read() {
        long stamp;
        // 获取 StampedLock 当前的戳；如果 stamp 等于0，表示已被互斥锁定，没必要先读数据
        if (0 != (stamp = lock.tryOptimisticRead())) {
            // 读取数据
            Object data = readData();
        }

        // 校验 StampedLock 的戳
        if (!lock.validate(stamp)) {
            // 未通过校验
            // 获取读锁
            stamp = lock.readLock();
            try {
                // 读取数据
                data = readData();
            } finally {
                // 释放读锁
                sl.unlockRead(stamp);
            }
        }

        // 返回读到的数据
        return data;
    }
}