详解 ReadWriteLock 和 StampedLock的区别和联系

一、什么是ReadWriteLock

ReadWriteLock是Java中的一种锁机制，它允许多个线程同时对某个共享资源进行读操作，但在写操作时必须独占该资源。相比于传统的同步锁（synchronized），ReadWriteLock提供了更细粒度的控制，可以大大提高并发性能。

在ReadWriteLock中，有两种锁：读锁和写锁。读锁可以被多个线程同时持有，但写锁只能被一个线程独占。当一个线程获得写锁时，其他线程不能获得读锁或者写锁，只能等待写锁释放。在读操作比写操作频繁的情况下，使用ReadWriteLock可以提高系统的并发性能。

以下是一个简单的Java示例代码，使用ReadWriteLock实现对共享资源的读写访问控制：

import java.util.concurrent.locks.ReadWriteLock;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantReadWriteLock;

public class SharedResource {
    private final ReadWriteLock lock = new ReentrantReadWriteLock();
    private String data;

    public void writeData(String newData) {
        lock.writeLock().lock();
        try {
            // 写操作
            data = newData;
        } finally {
            lock.writeLock().unlock();
        }
    }

    public String readData() {
        lock.readLock().lock();
        try {
            // 读操作
            return data;
        } finally {
            lock.readLock().unlock();
        }
    }
}

在上面的代码中，我们通过添加ReadWriteLock实例来控制对data变量的并发访问。在writeData方法中，我们获取了写锁，执行写操作，并释放锁。在readData方法中，我们获取了读锁，执行读操作，并释放锁。这样，在多线程环境下，对于同一个SharedResource实例，任何时候只有一个线程可以写入data，但同时可以有多个线程同时读取data。这样就保证了线程安全性和并发性。

二、什么是StampedLock

StampedLock是Java 8中引入的一种新型锁，它提供了三种模式：读、写和乐观读。与ReentrantReadWriteLock相比，StampedLock使用更加灵活和高效，并且可以防止ABA问题的发生。

StampedLock的使用类似于ReadWriteLock，但有一些区别。StampedLock不支持可重入性，因此在同一个线程中对StampedLock进行多次加锁会导致死锁。此外，在使用StampedLock时需要注意控制锁的版本号，以避免ABA问题。

下面是一个使用StampedLock的示例代码：

import java.util.concurrent.locks.StampedLock;

public class StampedLockExample {
    private final StampedLock lock = new StampedLock();
    private double x;
    private double y;

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

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

在这个示例中，StampedLockExample类有两个私有成员变量x和y，它们表示一个二维平面上的点。move()方法用于更新这个点的位置，在方法内部使用writeLock()获取写锁，以确保线程安全。distanceFromOrigin()方法用于计算该点与原点之间的距离，并且使用了乐观读取模式来提高性能。如果验证成功，就直接返回计算结果；否则，需要使用readLock()获取读锁并重新计算。最后记得释放锁。

三、ReadWriteLock 和 StampedLock的区别和联系

ReadWriteLock和StampedLock都是Java中用于多线程读写操作的锁机制。

区别：

1. 功能不同：ReadWriteLock提供了一种典型的读写锁定，允许多个线程同时读取共享数据，但只允许一个线程写入共享数据，而StampedLock除了支持读和写的锁定模式之外，还支持另外一种乐观锁模式，这种模式下所有的操作都不会阻塞线程。

2. 性能不同：StampedLock比ReadWriteLock更轻量级，在低并发访问下性能更好，但在高并发状态下性能不如ReadWriteLock。

联系：

1. 都是用于多线程读写操作的锁机制。

2. 两者都支持可重入性和公平性。

3. 都可以使用tryLock()方法尝试获取锁，如果获取不到也不会阻塞线程。

4. 都是JDK中提供的线程安全的锁机制。