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Java中StampedLock使用方法解析

P粉602998670

发布： 2025-09-25 17:04:01

原创

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StampedLock通过戳记机制支持写锁、悲观读锁和乐观读锁，提升读多写少场景性能。其核心是乐观读无需加锁，先读取后验证戳记是否失效，若被修改则升级为悲观读锁重试。示例中distanceFromOrigin方法用tryOptimisticRead获取戳记，读取后调用validate校验，确保数据一致性。注意戳记不可重用，必须用unlockWrite或unlockRead释放对应锁，且不支持重入与synchronized混用。正确使用可显著提高并发吞吐量。

java中stampedlock使用方法解析

StampedLock 是 Java 8 引入的一种高性能读写锁机制，相比传统的 ReentrantReadWriteLock，它在读多写少的场景下表现更优。其核心特点是使用了“戳记（stamp）”机制来控制锁的获取与释放，支持三种模式：写锁、悲观读锁和乐观读锁。

基本概念与特点

StampedLock 的主要优势在于支持乐观读锁。在大量读操作并发时，乐观读可以避免阻塞，提升吞吐量。与传统读锁不同，乐观读不会阻塞写线程，但需要在读取完成后验证数据是否被修改过。

关键点：

锁的获取返回一个 long 类型的戳记（stamp）
释放锁或验证状态时需传入该戳记
不支持重入，同一个线程重复加锁可能导致死锁
不能与 synchronized 混用管理临界区

三种锁模式的使用方式

1. 写锁（Write Lock）

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写锁是独占锁，获取时会阻塞所有其他读写操作。调用 writeLock() 方法获取戳记，完成操作后必须调用 unlockWrite(stamp) 释放。

StampedLock lock = new StampedLock();
long stamp = lock.writeLock();
try {
// 修改共享数据
} finally {
lock.unlockWrite(stamp);
}

2. 悲观读锁（Read Lock）

标准的读锁，允许多个线程同时读。调用 readLock() 获取戳记，处理完后调用 unlockRead(stamp) 释放。

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long stamp = lock.readLock();
try {
// 读取共享数据
} finally {
lock.unlockRead(stamp);
}

3. 乐观读锁（Optimistic Read）

最轻量级的读模式，不加锁直接读取，之后通过 validate(stamp) 判断读期间是否有写操作发生。

long stamp = lock.tryOptimisticRead();
// 读取数据
if (!lock.validate(stamp)) {
   // 被修改，升级为悲观读锁
   stamp = lock.readLock();
   try {
     // 重新读取数据
   } finally {
     lock.unlockRead(stamp);
   }
}

实际应用示例

考虑一个包含坐标点的类，频繁读取而较少更新：

class Point {
   private double x, y;
   private final StampedLock lock = new StampedLock();

   void move(double deltaX, double deltaY) {
     long stamp = lock.writeLock();
     try {
       x += deltaX;
       y += deltaY;
     } finally {
       lock.unlockWrite(stamp);
     }
   }

   double distanceFromOrigin() {
     long stamp = lock.tryOptimisticRead();
     double currentX = x, currentY = y;
     if (!lock.validate(stamp)) {
       stamp = lock.readLock();
       try {
         currentX = x;
         currentY = y;
       } finally {
         lock.unlockRead(stamp);
       }
     }
     return Math.sqrt(currentX * currentX + currentY * currentY);
   }
}

这个例子中，distanceFromOrigin 使用乐观读提高了读性能，在无写操作时几乎无开销，一旦检测到冲突则退化为安全读锁。