Java并发--读写锁（ReadWriteLock）

左手的ㄟ右手 2021-08-13 15:49 416阅读 0赞

### ReadWriteLock ###

读写锁在同一时刻可以允许多个读线程访问，但是在写线程访问时，所有的读线程和其他写线程均被阻塞。读写锁维护了一对锁，一个读锁和一个写锁，通过分离读锁和写锁，使得并发性相比一般的排他锁有了很大提升。

除了保证写操作对读操作的可见性以及并发性的提升之外，读写锁能够简化读写交互场景的编程方式。假设在程序中定义一个共享的用作缓存数据结构，它大部分时间提供读服务（例如查询和搜索），而写操作占有的时间很少，但是写操作完成之后的更新需要对后续的读服务可见。

一般情况下，读写锁的性能都会比排它锁好，因为大多数场景读是多于写的。在读多于写的情况下，读写锁能够提供比排它锁更好的并发性和吞吐量。Java并发包提供读写锁的实现是ReentrantReadWriteLock，它提供的特性如下表所示。

![在这里插入图片描述][20200120190047599.png]

### 读写锁的接口与示例 ###

ReadWriteLock仅定义了获取读锁和写锁的两个方法，即readLock()方法和writeLock()方法，而其实现——ReentrantReadWriteLock，除了接口方法之外，还提供了一些便于外界监控其内部工作状态的方法，这些方法以及描述如下表所示。

![在这里插入图片描述][20200120190121903.png]

示例：

package pers.zhang.part5;
    
    import java.util.HashMap;
    import java.util.Map;
    import java.util.concurrent.locks.Lock;
    import java.util.concurrent.locks.ReentrantReadWriteLock;
    
    /** * @author zhang * @date 2020/1/20 - 19:02 */
    public class Cache { 
        static Map<String, Object> map = new HashMap<String, Object>();
        static ReentrantReadWriteLock rwl = new ReentrantReadWriteLock();
        static Lock r = rwl.readLock();
        static Lock w = rwl.writeLock();
        
        //获取一个key对应的value
        public static final Object get(String key){ 
            r.lock();
            try{ 
                return map.get(key);
            }finally { 
                r.unlock();
            }
        }
        
        //设置key对应的value，并返回旧的value
        public static final Object put(String key, Object value){ 
            w.lock();
            try{ 
                return map.put(key, value);
            }finally { 
                w.unlock();
            }
        }
        
        //清空所有的内容
        public static final void clear(){ 
            w.lock();
            try{ 
                map.clear();
            }finally { 
                w.unlock();
            }
        }
    }

上述示例中，Cache组合一个非线程安全的HashMap作为缓存的实现，同时使用读写锁的读锁和写锁来保证Cache是线程安全的。在读操作get(String key)方法中，需要获取读锁，这使得并发访问该方法时不会被阻塞。写操作put(String key,Object value)方法和clear()方法，在更新HashMap时必须提前获取写锁，当获取写锁后，其他线程对于读锁和写锁的获取均被阻塞，而只有写锁被释放之后，其他读写操作才能继续。Cache使用读写锁提升读操作的并发性，也保证每次写操作对所有的读写操作的可见性，同时简化了编程方式。

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