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StampedLock：一個并發編程中非常重要的票據鎖( 二 )

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StampedLock實現思想StampedLock內部是基于CLH鎖實現的，CLH是一種自旋鎖，能夠保證沒有“饑餓現象”的發生，并且能夠保證FIFO（先進先出）的服務順序 。
在CLH中，鎖維護一個等待線程隊列，所有申請鎖 ， 但是沒有成功的線程都會存入這個隊列中 ， 每一個節點代表一個線程，保存一個標記位(locked)，用于判斷當前線程是否已經釋放鎖，當locked標記位為true時 ，  表示獲取到鎖，當locked標記位為false時，表示成功釋放了鎖 。
當一個線程試圖獲得鎖時，取得等待隊列的尾部節點作為其前序節點，并使用類似如下代碼判斷前序節點是否已經成功釋放鎖:
while (pred.locked) { //省略操作}只要前序節點(pred)沒有釋放鎖，則表示當前線程還不能繼續執行 ， 因此會自旋等待；反之，如果前序線程已經釋放鎖，則當前線程可以繼續執行 。
釋放鎖時，也遵循這個邏輯，線程會將自身節點的locked位置標記為false，后續等待的線程就能繼續執行了，也就是已經釋放了鎖 。
StampedLock的實現思想總體來說，還是比較簡單的 ， 這里就不展開講了 。
StampedLock的注意事項在讀多寫少的高并發環境下，StampedLock的性能確實不錯，但是它不能夠完全取代ReadWriteLock 。在使用的時候，也需要特別注意以下幾個方面 。
StampedLock不支持重入沒錯 ， StampedLock是不支持重入的 ， 也就是說，在使用StampedLock時，不能嵌套使用，這點在使用時要特別注意 。
StampedLock不支持條件變量第二個需要注意的是就是StampedLock不支持條件變量，無論是讀鎖還是寫鎖，都不支持條件變量 。
StampedLock使用不當會導致CPU飆升這點也是最重要的一點，在使用時需要特別注意：如果某個線程阻塞在StampedLock的readLock()或者writeLock()方法上時，此時調用阻塞線程的interrupt()方法中斷線程 ， 會導致CPU飆升到100% 。例如 ， 下面的代碼所示 。
public void testStampedLock() throws Exception{ final StampedLock lock = new StampedLock(); Thread thread01 = new Thread(()->{ // 獲取寫鎖 lock.writeLock(); // 永遠阻塞在此處 ， 不釋放寫鎖 LockSupport.park(); });thread01.start(); // 保證thread01獲取寫鎖 Thread.sleep(100); Thread thread02 = new Thread(()-> //阻塞在悲觀讀鎖 lock.readLock() );thread02.start(); // 保證T2阻塞在讀鎖 Thread.sleep(100); //中斷線程thread02 //會導致線程thread02所在CPU飆升thread02.interrupt();thread02.join();}運行上面的程序，會導致thread02線程所在的CPU飆升到100% 。
這里，有很多小伙伴不太明白為啥LockSupport.park();會導致thread01會永遠阻塞 。這里 ， 冰河為你畫了一張線程的生命周期圖，如下所示 。

StampedLock：一個并發編程中非常重要的票據鎖

文章插圖
這下明白了吧？在線程的生命周期中，有幾個重要的狀態需要說明一下 。
  • NEW：初始狀態 ， 線程被構建 ， 但是還沒有調用start()方法 。
  • RUNNABLE：可運行狀態，可運行狀態可以包括：運行中狀態和就緒狀態 。
  • BLOCKED：阻塞狀態 ， 處于這個狀態的線程需要等待其他線程釋放鎖或者等待進入synchronized 。
  • WAITING：表示等待狀態，處于該狀態的線程需要等待其他線程對其進行通知或中斷等操作，進而進入下一個狀態 。
  • TIME_WAITING：超時等待狀態 ?？梢栽谝欢ǖ臅r間自行返回 。
  • TERMINATED：終止狀態，當前線程執行完畢 。
看完這個線程的生命周期圖，知道為啥調用LockSupport.park();會使thread02阻塞了吧？
所以 ， 在使用StampedLock時 ， 一定要注意避免線程所在的CPU飆升的問題 。那如何避免呢？
那就是使用StampedLock的readLock()方法或者讀鎖和使用writeLock()方法獲取寫鎖時，一定不要調用線程的中斷方法來中斷線程，如果不可避免的要中斷線程的話 ， 一定要用StampedLock的readLockInterruptibly()方法獲取可中斷的讀鎖和使用StampedLock的writeLockInterruptibly()方法獲取可中斷的悲觀寫鎖 。
最后，對于StampedLock的使用，JDK官方給出的StampedLock示例本身就是一個最佳實踐了，小伙伴們可以多看看JDK官方給出的StampedLock示例，多多體會下StampedLock的使用方式和背后原理與核心思想 。
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【StampedLock：一個并發編程中非常重要的票據鎖】

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