读写锁之ReentrantReadWriteLock与邮戳锁StampedLock知识总结

 ReentrantReadWriteLock

读写锁ReentrantReadWriteLock下，一个资源可以被多个读线程访问或一个写线程访问，但不能同时存在读写线程，也就是读读共享，读写互斥。多线程并发可以访问大面积的可以容许多个线程来读取，相对于ReentrantLock来说，ReentrantReadWriteLock更适用于读多写少的场景，但在写操作的时候二者性能是相差不多的，在ReentrantReadWriteLock中，可以一块使用读锁和写锁，但是需要先获取写锁，获取读锁，再释放写锁，释放读锁，通过锁降级来实现，但如果顺序颠倒，就会导致死锁。

从无锁到互斥同步锁（Synchronized和ReentrantLock）,然后就是ReadWriteLock接口下的ReentrantReadWriteLock，他们从安全性和并发性考虑，无锁在多线程访问情况下，安全性是无法保证的，而独占式的互斥同步锁ReentrantLock和Synchronized，虽然对比无锁访问程序从无序到有序，数据具有一致性。 

ReentrantReadWriteLock的特性

公平性选择

支持公平锁与非公平锁的获取方式，但是比较吞吐量非公平锁还是优于公平锁。

该特性与ReentrantLock相似，在默认情况下是获取非公平锁，构造方法传入true获取公平锁。 

可重入

支持可重入，以读写线程为例，读线程在获取了读锁之后，能够再次获取读锁，写线程在获取了写锁之后能够再次获取写锁，同时也可以获取读锁（锁降级）。但是写线程不能先获取读锁，再获取写锁，这样会让线程陷入死锁。

        ReentranReadWriteLock中使用一个int state变量来维护读锁和写锁的状态。int类型为4字节32位，用state的高16位来存储读锁的状态，用低16位来存储写锁的状态。主要是为了实现可重入，因为读锁使用高16位来记录，因此每次获取读锁成功都需要+1，再向左移动16位。

锁降级

锁降级的流程：

            获取写锁--->获取读锁--->释放写锁--->释放读锁

重入还允许通过获取写入锁定，然后读取锁，再释放写锁，从写锁到读取锁，但是从读锁升级到写锁是不可能的，其实可以参考文件权限，写文件的权限是大于读文件的权限，这样的锁降级的设计其实是为了写完可以马上读，防止其他线程对数据进行修改，目的是为了保证数据的可见性，其实是变为了悲观锁。

Oracle公司在ReentrantReadWriteLock底层源码中有一个缓存数据类,volatile 修饰的cacheValid变量，保证了数据的可见性，在先获取读锁时，如果cache是不可用的，那么就释放读锁，获取写锁，修改数据之前，要先检查cacheValid，然后修改数据，将cacheValid为true，在释放写锁前抢占读锁，此时cache中的数据可以使用，释放写锁，释放读锁。

StampedLock(邮戳锁)

StampedLock解决了ReentrantReadWriteLock可能会产生写锁饥饿问题，StampedLock是一个乐观锁，stamp是戳记的意思，代表了锁的状态，当stamp返回0时，表示线程获取锁失败，当释放锁/转换锁时，都要传入最初获取的stamp值。并且StampLock是不可重入的。

 获取锁时返回一个邮戳，stamp为0失败，其余为成功。

释放锁时，需要一个邮戳，stamp必须是和成功获取锁时得到的stamp一致。

访问模式	描述
Reading(读模式)	与ReentrantReadWriteLock读锁类似
Writing(写模式)	与ReentrantReadWriteLock写锁类似
Optimistic Reading(乐观读模式)	无锁机制，支持读写并发，假如检查到邮戳被修改，那么升级为悲观锁再读一次。

乐观读中有写操作插入，如果戳记没有被修改，就依旧是乐观锁，但戳记被修改，与初始的戳记对比不相同，就返回false，需要将乐观读变为悲观读，也就是需要读写互斥，得到新的修改值。

StampedLock缺点

• 不可以重入（从一个锁到另一个锁）
• StampedLock的悲观读锁和写锁都不支持条件变量（Condition）
• 使用StampedLock不要调用中断操作