面试官: 你对ConcurrentHashMap了解多少?

我回答:

ReadWriteLock和StampedLock都是Java并发库中提供的锁机制，它们各自针对不同场景提供了灵活性和性能优势。

ReadWriteLock

ReadWriteLock是Java并发包中的一个接口，它提供了一种读写锁的实现，允许多个读操作同时进行，但写操作是独占的。这在读操作远多于写操作的场景下非常有用，因为它可以显著提高并发性能。

特点：

• 读-读共享：多个读线程可以同时持有读锁。
• 读-写互斥：读操作和写操作之间是互斥的，即当有写锁持有时，任何读锁都不能获得；反之亦然。
• 写-写互斥：写操作之间也是互斥的，即一次只能有一个写操作进行。

• 性能优化：在读多写少的场景下，相比独占锁，读写锁能显著提高程序的并发性能。
• 公平性：ReentrantReadWriteLock（ReadWriteLock的一个常见实现）支持公平锁和非公平锁两种模式。公平锁按照线程请求锁的顺序来分配锁，而非公平锁则不保证这种顺序。

实现：

ReadWriteLock接口有两个主要实现：ReentrantReadWriteLock和StampedLock（后者其实更通用，稍后详细介绍）。ReentrantReadWriteLock是最常用的实现，它支持重入，即一个已经持有写锁的线程还可以再次获得写锁，而不会被阻塞。

使用场景：

• 数据库查询缓存：读操作远多于写操作，可以显著提高性能。
• 配置管理：读取配置信息的频率远高于更改配置的频率。
• 数据库连接池：获取连接的读操作远多于释放连接的写操作。

StampedLock

StampedLock是一个更高级的锁机制，它提供了比ReadWriteLock更丰富的功能，包括读锁、写锁以及乐观读锁（Optimistic Read Lock）。

特点：

• 读-读共享：与ReadWriteLock类似，多个读线程可以同时持有读锁。
• 读-写互斥：读操作和写操作之间是互斥的。
• 写-写互斥：写操作之间也是互斥的。
• 乐观读锁：StampedLock还提供了一种乐观读锁，允许读操作在没有显式获得读锁的情况下进行，但需要在读取结束后验证读取期间数据是否被修改。如果数据被修改，则需要重试读取。
• 悲观读和写锁：除了乐观读模式外，StampedLock还支持传统的悲观读锁（readLock）和写锁（writeLock）。
• 不可重入：与ReentrantReadWriteLock不同，StampedLock不是可重入的。

实现：

StampedLock使用一个长整型的“戳记”（Stamp）来标记锁的状态，这个戳记可以用来表示读锁、写锁或者乐观读锁。线程在获得锁时会得到一个戳记，释放锁时会验证这个戳记是否仍然有效。

使用场景：

• 需要读操作性能最大化的场景。
• 需要支持乐观读锁的场景，即在读取数据时不立即加锁，而是尝试读取，如果检测到数据在读取期间被修改，则重试读取。

总结

ReadWriteLock和StampedLock都是Java中用于实现读写分离的高级锁机制。ReadWriteLock通过读写分离提高了读操作的并发性，适用于读多写少的场景。而StampedLock在ReadWriteLock的基础上引入了乐观读模式，进一步提高了读操作的性能，特别是在读操作远多于写操作的场景中。然而，需要注意的是，StampedLock的使用需要更加谨慎，因为它不提供可重入性和公平性保证。在选择使用哪种锁机制时，需要根据具体的并发需求和场景综合考虑。