Java并发面试题, 什么是 Java 的 StampedLock?

QA

Step 1

Q:: 什么是 Java 的 StampedLock？

A:: StampedLock 是 Java 8 引入的一种新的锁机制，旨在替代传统的读写锁 (ReadWriteLock)。它通过乐观读锁和悲观读锁来提供更高的并发性能。StampedLock 提供了三种模式的锁：写锁、悲观读锁和乐观读锁。写锁和悲观读锁类似于传统的读写锁，而乐观读锁则允许线程在不加锁的情况下读取数据，并在读取完成后检查数据是否被修改，从而减少锁争用，提高性能。

Step 2

Q:: StampedLock 的优缺点是什么？

A:: StampedLock 的优点包括高并发性能、减少锁争用、支持乐观读锁等。缺点是使用复杂度较高，不支持重入锁，且没有条件变量 (Condition) 支持。

Step 3

Q:: 如何使用 StampedLock 实现一个线程安全的计数器？

A::

 
import java.util.concurrent.locks.StampedLock;
 
public class Counter {
    private int count = 0;
    private final StampedLock lock = new StampedLock();
 
    public void increment() {
        long stamp = lock.writeLock();
        try {
            count++;
        } finally {
            lock.unlockWrite(stamp);
        }
    }
 
    public int getCount() {
        long stamp = lock.tryOptimisticRead();
        int currentCount = count;
        if (!lock.validate(stamp)) {
            stamp = lock.readLock();
            try {
                currentCount = count;
            } finally {
                lock.unlockRead(stamp);
            }
        }
        return currentCount;
    }
}

Step 4

Q:: 什么时候选择使用 StampedLock 而不是 ReentrantReadWriteLock？

A:: 在读操作远多于写操作的场景下，且要求较高的并发性能时，选择使用 StampedLock。它通过乐观读锁可以显著减少锁争用，提高性能。但如果需要重入锁特性或者条件变量，ReentrantReadWriteLock 会更合适。

Step 5

Q:: 乐观读锁的使用场景是什么？

A:: 乐观读锁适用于读取频繁但修改较少的场景。通过乐观读锁，读取操作可以在无锁的情况下进行，仅在需要验证数据一致性时加锁，从而显著提升并发性能。例如，缓存系统中读取数据的操作。

用途

相关问题

🦆

什么是 ReentrantLock?▷

ReentrantLock 是 Java 中的一种重入锁，提供与 synchronized 相同的互斥功能，但比 synchronized 更灵活。它支持公平锁和非公平锁、可中断的锁获取、超时锁获取等特性。

🦆

什么是 ReadWriteLock?▷

ReadWriteLock 是一种分离读写操作的锁，允许多个读线程同时访问，但写线程独占访问。典型的实现类是 ReentrantReadWriteLock。

🦆

如何使用 ReentrantReadWriteLock?▷

 
import java.util.concurrent.locks.ReentrantReadWriteLock;
 
public class Counter {
    private int count = 0;
    private final ReentrantReadWriteLock lock = new ReentrantReadWriteLock();
 
    public void increment() {
        lock.writeLock().lock();
        try {
            count++;
        } finally {
            lock.writeLock().unlock();
        }
    }
 
    public int getCount() {
        lock.readLock().lock();
        try {
            return count;
        } finally {
            lock.readLock().unlock();
        }
    }
}

🦆

什么是 CASCompare And Swap?▷

CAS 是一种原子操作，通过比较和交换来实现无锁并发控制。CAS 操作包括三个参数：内存位置、期望值和新值。只有当内存位置的当前值等于期望值时，才会将其更新为新值。CAS 常用于实现无锁算法，如 Atomic 类。

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什么是 Volatile 关键字?▷

volatile 关键字用于声明变量的值可能会被多个线程修改，并且每次读取变量时都从主内存中读取，而不是从线程的缓存中读取。它保证了变量的可见性，但不保证原子性。

Java中的final关键字是否能保证变量的可见性？什么是Java的Semaphore？