AQS源码解析之StampedLock

# 1. 简介

## AQS（AbstractQueuedSynchronizer）概述

在并发编程中，AQS（AbstractQueuedSynchronizer）是一个提供原子性同步操作的框架，它为实现基于FIFO等待队列的阻塞锁和相关同步器（如信号量、倒计数器等）提供了便利的基础。AQS 的设计采用了模板方法模式，提供了一套相对灵活的开发机制，能够方便地实现各种类型的同步器。

## StampedLock的背景和作用

StampedLock 是 Java 8 中新增的一种读写锁，相比于传统的 ReadWriteLock，它提供了一些额外的功能和优势。StampedLock 支持乐观读锁、悲观读锁和写锁三种模式，并且在读取操作较多、写操作较少的场景下，性能优于传统的读写锁。

接下来，我们将深入探讨 StampedLock 的基本使用、内部实现原理、性能分析、应用场景以及注意事项与优化建议。

# 2. StampedLock的基本使用

StampedLock是Java 8新增的一个锁机制，它提供了一种乐观读锁的实现，可以在没有写锁的情况下进行读操作的同时保持并发性。接下来，我们将介绍StampedLock的基本使用方法。

#### StampedLock的创建与获取

要使用StampedLock，首先需要创建一个StampedLock对象。可以使用以下代码创建一个StampedLock对象：

StampedLock lock = new StampedLock();

#### 写锁和读锁的基本特点

与传统的锁机制不同，StampedLock提供了乐观读锁（Optimistic Read Lock）的概念。乐观读锁不具有排他性，即多个线程可以同时获取乐观读锁，不会相互阻塞。但是，获取乐观读锁时，需要先判断锁是否被写线程持有，如果持有则需要重试，这样可以避免读线程读到脏数据。

获取乐观读锁的代码如下所示：

long stamp = lock.tryOptimisticRead();
// 临界区代码
if (!lock.validate(stamp)) {
    // 锁升级为读锁
    stamp = lock.readLock();
    try {
        // 临界区代码
    } finally {
        lock.unlockRead(stamp);
    }
}

除了乐观读锁之外，StampedLock还提供了读锁和写锁的获取方法，使用方式与传统的锁机制类似。获取读锁的代码如下所示：

long stamp = lock.readLock();
try {
    // 临界区代码
} finally {
    lock.unlockRead(stamp);
}

获取写锁的代码如下所示：

long stamp = lock.writeLock();
try {
    // 临界区代码
} finally {
    lock.unlockWrite(stamp);
}

#### 锁的升级与降级

StampedLock还支持从读锁升级为写锁，以及从写锁降级为读锁。锁的升级和降级可以在保持线程安全的前提下提高并发性能。

将读锁升级为写锁的代码如下所示：

long stamp = lock.readLock();
try {
    // 临界区代