Java8对读写锁的改进：StampedLock

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Java8中的StampedLock是对原有的ReentrantReadWriteLock的改进，它的思想是读写锁中的读操作不应该阻塞其他读操作，同时也不应该阻塞其他写操作。

1. 读不阻塞写的实现思想

StampedLock中，读操作不阻塞写操作的实现思想如下：

在读的时候如果发生了写，则应当重读而不是在读的时候直接阻塞写!

因为在读线程非常多而写线程比较少的情况下，写线程可能发生饥饿现象，也就是因为大量的读线程存在并且读线程都阻塞写线程，

因此写线程可能几乎很少被调度成功！当读执行的时候另一个线程执行了写，则读线程发现数据不一致则执行重读即可。所以读写都存在的情况下，

使用StampedLock就可以实现一种无障碍操作，即读写之间不会阻塞对方，但是写和写之间还是阻塞的！

程序举例：

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public class Point {

    /**
     * Stamped类似一个时间戳的作用，每次写的时候对其+1来改变被操作对象的Stamped值
     * <p>
     * 这样其它线程读的时候发现目标对象的Stamped改变，则执行重读
     */
    private final StampedLock stampedLock = new StampedLock();

    //一个点的x，y坐标
    private double x, y;

    // an exclusively locked method
    void move(double deltaX, double deltaY) {

        /**stampedLock调用writeLock和unlockWrite时候都会导致stampedLock的stamp值的变化

         * 即每次+1，直到加到最大值，然后从0重新开始 */

        long stamp = stampedLock.writeLock(); //写锁

        try {
            x += deltaX;
            y += deltaY;
        } finally {
            stampedLock.unlockWrite(stamp);//释放写锁
        }
    }

    double distanceFromOrigin() {    // A read-only method
        /**
         * tryOptimisticRead是一个乐观的读，使用这种锁的读不阻塞写
         * 每次读的时候得到一个当前的stamp值（类似时间戳的作用）
         */
        long stamp = stampedLock.tryOptimisticRead();

        // 这里就是读操作，读取x和y，因为读取x时，y可能被写了新的值，所以下面需要判断
        double currentX = x, currentY = y;


        /**
         * 如果读取的时候发生了写，则stampedLock的stamp属性值会变化，此时需要重读，
         * 再重读的时候需要加读锁（并且重读时使用的应当是悲观的读锁，即阻塞写的读锁）
         * 当然重读的时候还可以使用tryOptimisticRead，此时需要结合循环了，即类似CAS方式
         * 读锁又重新返回一个stampe值
         */

        if (!stampedLock.validate(stamp)) {
            stamp = stampedLock.readLock(); //读锁
            try {
                currentX = x;
                currentY = y;
            } finally {
                stampedLock.unlockRead(stamp);//释放读锁
            }
        }

        //读锁验证成功后才执行计算，即读的时候没有发生写
        return Math.sqrt(currentX * currentX + currentY * currentY);
    }
}

2. StampedLock的实现思想

在StampedLock中使用了CLH自旋锁，如果发生了读失败，不立刻把读线程挂起，锁当中维护了一个等待线程队列。

所有申请锁但是没有成功的线程都会记录到这个队列中，每一个节点（一个节点表示一个线程）保存一个标记位（locked），用于判断当前线程是否已经释放锁。当一个未标记到队列中的线程试图获得锁时，会取得当前等待队列尾部的节点作为其前序节点，

并使用类似如下代码（一个空的死循环）判断前序节点是否已经成功的释放了锁：

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while(pred.locked){}

解释：pred表示当前试图获取锁的线程的前序节点，如果前序节点没有释放锁，则当前线程就执行该空循环并不断判断前序节点的锁释放，即类似一个自旋锁的效果，避免被系统挂起。当循环一定次数后，前序节点还没有释放锁，则当前线程就被挂起而不再自旋，

因为空的死循环执行太多次比挂起更消耗资源。