你好，我是大彬
最近，一位读者朋友面试中被问到一个比较冷门的并发编程知识；
ReadWriteLock 和 StampedLock 的区别。
在多线程编程中，对于共享资源的访问控制是一个非常重要的问题。在并发环境下，多个线程同时访问共享资源可能会导致数据不一致的问题，因此需要一种机制来保证数据的一致性和并发性。
Java提供了多种机制来实现并发控制，其中 ReadWriteLock 和 StampedLock 是两个常用的锁类。本文将分别介绍这两个类的特性、使用场景以及示例代码。
ReadWriteLock
ReadWriteLock 是Java提供的一个接口，全类名：java.util.concurrent.locks.ReentrantLock。它允许多个线程同时读取共享资源，但只允许一个线程写入共享资源。这种机制可以提高读取操作的并发性，但写入操作需要独占资源。
特性
- 多个线程可以同时获取读锁，但只有一个线程可以获取写锁。
- 当一个线程持有写锁时，其他线程无法获取读锁和写锁，读写互斥。
- 当一个线程持有读锁时，其他线程可以同时获取读锁，读读共享。
使用场景
ReadWriteLock 适用于读多写少的场景，例如缓存系统、数据库连接池等。在这些场景中，读取操作占据大部分时间，而写入操作较少。
示例代码
下面是一个使用 ReadWriteLock 的示例，实现了一个简单的缓存系统：
代码语言：javascript复制public class Cache {
private Map<String, Object> data = new HashMap<>();
private ReadWriteLock lock = new ReentrantReadWriteLock();
public Object get(String key) {
lock.readLock().lock();
try {
return data.get(key);
} finally {
lock.readLock().unlock();
}
}
public void put(String key, Object value) {
lock.writeLock().lock();
try {
data.put(key, value);
} finally {
lock.writeLock().unlock();
}
}
}
在上述示例中，Cache 类使用 ReadWriteLock 来实现对 data 的并发访问控制。get 方法获取读锁并读取数据，put 方法获取写锁并写入数据。
StampedLock
StampedLock 是Java 8 中引入的一种新的锁机制，全类名：java.util.concurrent.locks.StampedLock，它提供了一种乐观读的机制，可以进一步提升读取操作的并发性能。
特性
- 与 ReadWriteLock 类似，StampedLock 也支持多个线程同时获取读锁，但只允许一个线程获取写锁。
- 与 ReadWriteLock 不同的是，StampedLock 还提供了一个乐观读锁（Optimistic Read Lock），即不阻塞其他线程的写操作，但在读取完成后需要验证数据的一致性。
使用场景
StampedLock 适用于读远远大于写的场景，并且对数据的一致性要求不高，例如统计数据、监控系统等。
示例代码
下面是一个使用 StampedLock 的示例，实现了一个计数器：
代码语言：javascript复制
public class Counter {
private int count = 0;
private StampedLock lock = new StampedLock();
public int getCount() {
long stamp = lock.tryOptimisticRead();
int value = count;
if (!lock.validate(stamp)) {
stamp = lock.readLock();
try {
value = count;
} finally {
lock.unlockRead(stamp);
}
}
return value;
}
public void increment() {
long stamp = lock.writeLock();
try {
count ;
} finally {
lock.unlockWrite(stamp);
}
}
}
在上述示例中，Counter 类使用 StampedLock 来实现对计数器的并发访问控制。getCount 方法首先尝试获取乐观读锁，并读取计数器的值，然后通过 validate 方法验证数据的一致性。如果验证失败，则获取悲观读锁，并重新读取计数器的值。increment 方法获取写锁，并对计数器进行递增操作。
总结
ReadWriteLock 和 StampedLock 都是Java中用于并发控制的重要机制。
- ReadWriteLock 适用于读多写少的场景;
- StampedLock 则适用于读远远大于写的场景，并且对数据的一致性要求不高;
在实际应用中，我们需要根据具体场景来选择合适的锁机制。通过合理使用这些锁机制，我们可以提高并发程序的性能和可靠性。
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