Java 8:StampedLock、ReadWriteLock以及synchronized的比较

前面写的关于锁的文章太抽象,下面这篇文章给出了不同加锁方式之间的差距。
Java 8:StampedLock、ReadWriteLock以及synchronized的比较
我觉得这样的对比才能够更加深刻的理解不同枷锁方式的异同,以及乐观锁和悲观锁的区别。
下面一篇文章也写的非常好:
Java8 读写锁的改进:StampedLock(笔记)
摘要如下:
StampedLock是Java8引入的一种新的所机制,简单的理解,可以认为它是读写锁的一个改进版本,读写锁虽然分离了读和写的功能,使得读与读之间可以完全并发,但是读和写之间依然是冲突的,读锁会完全阻塞写锁,它使用的依然是悲观的锁策略.如果有大量的读线程,他也有可能引起写线程的饥饿
而StampedLock则提供了一种乐观的读策略,这种乐观策略的锁非常类似于无锁的操作,使得乐观锁完全不会阻塞写线程
下面这篇文章也值得读一下,更能够加深对锁的理解:
详解synchronized与Lock的区别与使用

<think>好的,我现在需要比较ReentrantLock、ReentrantReadWriteLockStampedLocksynchronized以及Condition这几个Java并发工具。首先,我得回忆每个的基本特性和使用场景,然后找出它们的异同点。 首先,synchronizedJava内置的关键字,用于方法或代码块同步,自动获取和释放锁,使用起来简单。但它的缺点是功能相对单一,比如无法实现公平锁,不能中断等待锁的线程,也没有尝试获取锁的机制。 接下来是ReentrantLock,属于java.util.concurrent包,提供了比synchronized更灵活的锁机制。它是可重入的,支持公平锁和非公平锁,可以中断锁的获取,还能设置超时时间。但需要手动释放锁,容易忘记导致死锁。 然后是ReentrantReadWriteLock,读写锁,分离了读和写的操作,适用于读多写少的场景。读锁是共享的,写锁是独占的,提高了并发性能。不过可能存在写线程饥饿的问题,即读锁长时间占用导致写锁无法获取。 StampedLockJava 8引入的,提供了乐观读锁、悲观读锁和写锁。特别是乐观读,不阻塞写操作,适用于读远多于写的情况。但它的API更复杂,且不支持重入,使用不当容易出错。 Condition接口通常与ReentrantLock配合使用,提供了更细粒度的线程通信机制,可以创建多个条件队列,比如实现生产者消费者模型中的不同条件等待。 现在需要比较它们的特点,比如可重入性、锁类型、使用复杂度、性能等。还要注意使用场景,比如高并发读时StampedLock可能更高效,而synchronized在简单场景下更方便。 可能还需要考虑锁的公平性、中断支持、是否支持尝试获取锁等特性。比如ReentrantLock支持公平和非公平,而synchronized只有非公平。StampedLock则没有公平策略。 另外,要提到Condition与synchronized中的wait/notify的区别,比如Condition可以有多个等待队列,更灵活。 总结时应该指出各自的适用场景,帮助用户根据具体需求选择合适的锁机制。</think>以下是Java中常见锁机制的对比分析,按照功能特性和使用场景进行分类说明: 1. **synchronized**(同步锁) - 类型:隐式锁(JVM管理) - 特性: - 自动获取/释放锁(基于代码块或方法) - 非公平锁 - 可重入性支持 - 线程阻塞不可中断 - 示例: ```java public synchronized void method() { /* 同步方法体 */ } ``` 2. **ReentrantLock**(可重入锁) - 类型:显式锁(需手动释放) - 特性: - 支持公平/非公平策略(构造参数控制) - 可重入性 - 锁获取可中断(lockInterruptibly()) - 超时尝试获取锁(tryLock()) - 支持Condition条件队列 - 示例: ```java Lock lock = new ReentrantLock(); lock.lock(); try { /* 临界区 */ } finally { lock.unlock(); } ``` 3. **ReentrantReadWriteLock**(读写锁) - 类型:分离式锁 - 特性: - 读锁共享(允许多线程并发读) - 写锁独占(互斥访问) - 支持锁降级(写锁→读锁) - 存在写线程饥饿风险 - 适用场景:读多写少(如缓存系统) - 示例: ```java ReadWriteLock rwLock = new ReentrantReadWriteLock(); Lock readLock = rwLock.readLock(); Lock writeLock = rwLock.writeLock(); ``` 4. **StampedLock**(邮戳锁) - 类型:混合锁(Java 8+) - 特性: - 乐观读模式(不阻塞写操作) - 支持锁升级/降级 - 不可重入 - 没有公平策略 - 适用场景:超高并发读(需配合版本校验) - 示例: ```java StampedLock stampedLock = new StampedLock(); long stamp = stampedLock.tryOptimisticRead(); if (!stampedLock.validate(stamp)) { stamp = stampedLock.readLock(); try { /* 读取数据 */ } finally { stampedLock.unlockRead(stamp); } } ``` 5. **Condition** - 类型:线程通信机制 - 特性: - 必须配合显式锁(如ReentrantLock)使用 - 支持多条件队列(对比synchronized的单队列) - 提供精准唤醒(signal()替代notify()) - 典型应用:生产者-消费者模型 - 示例: ```java Lock lock = new ReentrantLock(); Condition notEmpty = lock.newCondition(); lock.lock(); try { while (isEmpty()) notEmpty.await(); // 处理逻辑 } finally { lock.unlock(); } ``` **对比总结表格**: | 特性 | synchronized | ReentrantLock | ReadWriteLock | StampedLock | Condition | |--------------------|--------------|---------------|---------------|-------------|----------------| | 锁类型 | 隐式 | 显式 | 显式 | 显式 | 通信机制 | | 公平策略 | ❌ | ✔️ | ✔️ | ❌ | - | | 可重入 | ✔️ | ✔️ | ✔️ | ❌ | - | | 读写分离 | ❌ | ❌ | ✔️ | ✔️ | - | | 乐观读 | ❌ | ❌ | ❌ | ✔️ | - | | 锁中断 | ❌ | ✔️ | ✔️ | ✔️ | ✔️ | | 超时机制 | ❌ | ✔️ | ✔️ | ✔️ | ✔️(通过锁) | | 多条件队列 | ❌ | ❌ | ❌ | ❌ | ✔️ | **选型建议**: - 简单同步:优先使用`synchronized`(自动管理,代码简洁) - 需要高级功能(公平性/中断等):选择`ReentrantLock` - 读多写少场景:优先考虑`StampedLock`(超高并发读)或`ReadWriteLock` - 复杂线程通信:使用`Condition`配合显式锁 - 注意:`StampedLock`需要严格校验版本,API使用不当易引发问题
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