ReentrantReadWriteLock读写锁的使用

我就是我 2022-08-18 08:44 204阅读 0赞

# [ReentrantReadWriteLock读写锁的使用][ReentrantReadWriteLock] #

Lock比传统线程模型中的synchronized方式更加面向对象，与生活中的锁类似，锁本身也应该是一个对象。两个线程执行的代码片段要实现同步互斥的效果，它们必须用同一个Lock对象。

读写锁：分为读锁和写锁，多个读锁不互斥，读锁与写锁互斥，这是由jvm自己控制的，你只要上好相应的锁即可。如果你的代码只读数据，可以很多人同时读，但不能同时写，那就上读锁；如果你的代码修改数据，只能有一个人在写，且不能同时读取，那就上写锁。总之，读的时候上读锁，写的时候上写锁！

ReentrantReadWriteLock会使用两把锁来解决问题，一个读锁，一个写锁  
线程进入读锁的前提条件：  
    没有其他线程的写锁，  
    没有写请求或者有写请求，但调用线程和持有锁的线程是同一个  
  
线程进入写锁的前提条件：  
    没有其他线程的读锁  
    没有其他线程的写锁

到ReentrantReadWriteLock，首先要做的是与ReentrantLock划清界限。它和后者都是单独的实现，彼此之间没有继承或实现的关系。然后就是总结这个锁机制的特性了：   
     (a).重入方面其内部的WriteLock可以获取ReadLock，但是反过来ReadLock想要获得WriteLock则永远都不要想。   
     (b).WriteLock可以降级为ReadLock，顺序是：先获得WriteLock再获得ReadLock，然后释放WriteLock，这时候线程将保持Readlock的持有。反过来ReadLock想要升级为WriteLock则不可能，为什么？参看(a)，呵呵.   
     (c).ReadLock可以被多个线程持有并且在作用时排斥任何的WriteLock，而WriteLock则是完全的互斥。这一特性最为重要，因为对于高读取频率而相对较低写入的数据结构，使用此类锁同步机制则可以提高并发量。   
     (d).不管是ReadLock还是WriteLock都支持Interrupt，语义与ReentrantLock一致。   
     (e).WriteLock支持Condition并且与ReentrantLock语义一致，而ReadLock则不能使用Condition，否则抛出UnsupportedOperationException异常。

下面看一个读写锁的例子：

![复制代码][copycode.gif]

1 package com.thread;
     2 
     3 import java.util.Random;
     4 import java.util.concurrent.locks.ReentrantReadWriteLock;
     5 
     6 public class ReadWriteLockTest {
     7     public static void main(String[] args) {
     8         final Queue3 q3 = new Queue3();
     9         for(int i=0;i<3;i++)
    10         {
    11             new Thread(){
    12                 public void run(){
    13                     while(true){
    14                         q3.get();                        
    15                     }
    16                 }
    17                 
    18             }.start();
    19         }
    20         for(int i=0;i<3;i++)
    21         {        
    22             new Thread(){
    23                 public void run(){
    24                     while(true){
    25                         q3.put(new Random().nextInt(10000));
    26                     }
    27                 }            
    28                 
    29             }.start();    
    30         }
    
    31     }
    32 }
    33 
    34 class Queue3{
    35     private Object data = null;//共享数据，只能有一个线程能写该数据，但可以有多个线程同时读该数据。
    36     private ReentrantReadWriteLock rwl = new ReentrantReadWriteLock();
    37     public void get(){
    38         rwl.readLock().lock();//上读锁，其他线程只能读不能写
    39         System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " be ready to read data!");
    40         try {
    41             Thread.sleep((long)(Math.random()*1000));
    42         } catch (InterruptedException e) {
    43             e.printStackTrace();
    44         }
    45         System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "have read data :" + data);        
    46         rwl.readLock().unlock(); //释放读锁，最好放在finnaly里面
    47     }
    48     
    49     public void put(Object data){
    50 
    51         rwl.writeLock().lock();//上写锁，不允许其他线程读也不允许写
    52         System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " be ready to write data!");                    
    53         try {
    54             Thread.sleep((long)(Math.random()*1000));
    55         } catch (InterruptedException e) {
    56             e.printStackTrace();
    57         }
    58         this.data = data;        
    59         System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " have write data: " + data);                    
    60         
    61         rwl.writeLock().unlock();//释放写锁    
    62     }
    63 }

![复制代码][copycode.gif]

Thread-0 be ready to read data!
    Thread-1 be ready to read data!
    Thread-2 be ready to read data!
    Thread-0have read data :null
    Thread-2have read data :null
    Thread-1have read data :null
    Thread-5 be ready to write data!
    Thread-5 have write data: 6934
    Thread-5 be ready to write data!
    Thread-5 have write data: 8987
    Thread-5 be ready to write data!
    Thread-5 have write data: 8496

![复制代码][copycode.gif]

下面使用读写锁模拟一个缓存器：

![复制代码][copycode.gif]

1 package com.thread;
     2 
     3 import java.util.HashMap;
     4 import java.util.Map;
     5 import java.util.concurrent.locks.ReadWriteLock;
     6 import java.util.concurrent.locks.ReentrantReadWriteLock;
     7 
     8 public class CacheDemo {
     9     private Map<String, Object> map = new HashMap<String, Object>();//缓存器
    10     private ReadWriteLock rwl = new ReentrantReadWriteLock();
    11     public static void main(String[] args) {
    12         
    13     }
    14     public Object get(String id){
    15         Object value = null;
    16         rwl.readLock().lock();//首先开启读锁，从缓存中去取
    17         try{
    18             value = map.get(id); 
    19             if(value == null){  //如果缓存中没有释放读锁，上写锁
    20                 rwl.readLock().unlock();
    21                 rwl.writeLock().lock();
    22                 try{
    23                     if(value == null){
    24                         value = "aaa";  //此时可以去数据库中查找，这里简单的模拟一下
    25                     }
    26                 }finally{
    27                     rwl.writeLock().unlock(); //释放写锁
    28                 }
    29                 rwl.readLock().lock(); //然后再上读锁
    30             }
    31         }finally{
    32             rwl.readLock().unlock(); //最后释放读锁
    33         }
    34         return value;
    35     }
    36 
    37 }

![复制代码][copycode.gif]

[ReentrantReadWriteLock]: http://www.cnblogs.com/liuling/p/2013-8-21-03.html
[copycode.gif]: /images/20220731/994f8e28b3bc465ab231276c6255b8f7.png