什麼是Java中的StampedLock？

Question

我正在研究Java代碼，我需要在其中實現線程。我正在瀏覽JAVA 8 API，並開始瞭解印章。任何人都可以告訴我爲什麼要在多線程中使用StampedLock？

在此先感謝。

Answer 1

StampedLock是使用ReadWriteLock（由ReentrantReadWriteLock實現）的替代方案。 StampedLock和的ReentrantReadWriteLock之間的主要區別是：

• StampedLocks允許讀操作的樂觀鎖定
• ReentrantLocks是折返（StampedLocks都沒有）

所以，如果你有，你有競爭的情景（否則你不妨使用​​或簡單的Lock）和比作者更多的讀者，使用StampedLock可以顯着提高性能。

但是，您應該在跳到結論之前根據您的特定用例來衡量性能。

Heinz Kabutz寫了關於StampedLocks in his newsletter和他也作了a presentation about performance。

Answer 2

爲java.util.concurrent.locks.StampedLock的API文檔說：

StampedLocks設計用作線程安全組件的開發內部工具。他們的使用依賴於他們所保護的數據，對象和方法的內部屬性的知識。它們不是可重入的，因此鎖定的機構不應該調用其他可能嘗試重新獲取鎖定的未知方法（儘管您可以將戳記傳遞給可以使用或轉換它的其他方法）。讀取鎖定模式的使用依賴於相關的代碼段是無副作用的。未經驗證的樂觀閱讀部分不能調用未知的方法來容忍潛在的不一致。郵票使用有限的表示，並且不具有密碼安全性（即，有效的郵票可能是可猜測的）。在連續運行一年後（不止一年），印花值可能會回收。沒有使用或驗證時間長於此期限的圖章可能無法正確驗證。 StampedLocks是可序列化的，但總是反序列化到初始解鎖狀態，所以它們對遠程鎖定沒有用處。

例如， -

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

    void move(double deltaX, double deltaY) { // an exclusively locked method 
    long stamp = sl.writeLock(); 
    try { 
     x += deltaX; 
     y += deltaY; 
    } finally { 
     sl.unlockWrite(stamp); 
    } 
    } 

    double distanceFromOrigin() { // A read-only method 
    long stamp = sl.tryOptimisticRead(); 
    double currentX = x, currentY = y; 
    if (!sl.validate(stamp)) { 
     stamp = sl.readLock(); 
     try { 
      currentX = x; 
      currentY = y; 
     } finally { 
      sl.unlockRead(stamp); 
     } 
    } 
    return Math.sqrt(currentX * currentX + currentY * currentY); 
    } 

    void moveIfAtOrigin(double newX, double newY) { // upgrade 
    // Could instead start with optimistic, not read mode 
    long stamp = sl.readLock(); 
    try { 
     while (x == 0.0 && y == 0.0) { 
     long ws = sl.tryConvertToWriteLock(stamp); 
     if (ws != 0L) { 
      stamp = ws; 
      x = newX; 
      y = newY; 
      break; 
     } 
     else { 
      sl.unlockRead(stamp); 
      stamp = sl.writeLock(); 
     } 
     } 
    } finally { 
     sl.unlock(stamp); 
    } 
    } 
} 

Answer 3

StampedLock支持讀寫鎖定。與ReadWriteLock相反，StampedLock的鎖定方法返回一個由長整型值表示的圖章。您可以使用這些印​​章釋放鎖或檢查鎖是否仍然有效。另外加蓋的鎖支持另一種稱爲樂觀鎖的鎖模式。

ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(2); 
     Map<String, String> map = new HashMap<>(); 
     StampedLock lock = new StampedLock(); 

     executor.submit(() -> { 
      long stamp = lock.writeLock(); 
      try { 
       Thread.sleep(100); 
       map.put("test", "INDIA"); 
      } catch (Exception e) { 
      } finally { 
       lock.unlockWrite(stamp); 
      } 
     }); 

     Runnable readTask =() -> { 
      long stamp = lock.readLock(); 
      try { 
       System.out.println(map.get("test")); 
       Thread.sleep(100); 
      } catch (Exception e) { 
      } finally { 
       lock.unlockRead(stamp); 
      } 
     }; 

     executor.submit(readTask); 
     executor.submit(readTask); 

獲取的讀取或經由readLock（）或writeLock（寫鎖定）返回稍後用於內的最後塊解鎖郵票。請記住，加蓋的鎖不會實現重入特性。每次鎖定調用都會返回一個新的戳記，並在沒有鎖定的情況下阻止，即使同一個線程已經擁有一個鎖定。所以你必須特別注意不要陷入僵局。

executor.submit(() -> { 
      long stamp = lock.tryOptimisticRead(); 
      try { 
       System.out.println("Optimistic Lock Valid: " + lock.validate(stamp)); 
       Thread.sleep(100); 
       System.out.println("Optimistic Lock Valid: " + lock.validate(stamp)); 
       Thread.sleep(1000); 
       System.out.println("Optimistic Lock Valid: " + lock.validate(stamp)); 
      } catch (Exception e) { 
      } finally { 
       lock.unlock(stamp); 
      } 
     }); 

     executor.submit(() -> { 
      long stamp = lock.writeLock(); 
      try { 
       System.out.println("Write Lock acquired"); 
       Thread.sleep(100); 
      } catch (Exception e) { 
      } finally { 
       lock.unlock(stamp); 
       System.out.println("Write done"); 
      } 
     }); 

樂觀的讀取鎖是通過調用tryOptimisticRead（），它總是返回郵票沒有如果鎖是實際可用阻止當前線程，不管收購。如果已經有寫鎖定激活，則返回的標記等於零。您可以隨時通過調用lock.validate（stamp）來檢查郵票是否有效。