读写锁介绍

  • 现实中有这样一种场景:对共享资源有读和写的操作,且写操作没有读操作那么频繁。在没有写操作的时候,多个线程同时读一个资源没有任何问题,所以应该允许多个线程同时读取共享资源;但是如果一个线程想去写这些共享资源,就不应该允许其他线程对该资源进行读和写的操作了
  • 针对这种场景,JAVA 的并发包提供了读写锁 ReentrantReadWriteLock,它表示两个锁,一个是读操作相关的锁,称为共享锁;一个是写相关的锁,称为排他锁
  • 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(可重入锁)
  • 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
  • 而读写锁有以下三个重要的特性

    • 公平选择性:支持非公平(默认)和公平的锁获取方式,吞吐量还是非公平优于公平
    • 重进入:读锁和写锁都支持线程重进入
    • 锁降级:遵循获取写锁、获取读锁再释放写锁的次序,写锁能够降级成为读锁 ```java class MyCache { private volatile Map map = new HashMap<>();

      private ReadWriteLock rwLock = new ReentrantReadWriteLock();

      public void put(String key, String value) { rwLock.writeLock().lock(); try {

      1. System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "正在写操作" + key);
      2. TimeUnit.MICROSECONDS.sleep(300);
      3. map.put(key, value);
      4. System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "写完了" + key);

      } catch (InterruptedException e) {

      1. e.printStackTrace();

      } finally {

      1. rwLock.writeLock().unlock();

      } }

      public String get(String key) { rwLock.readLock().lock(); String result = null; try {

      1. System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "正在读操作" + key);
      2. TimeUnit.MICROSECONDS.sleep(300);
      3. result = map.get(key);
      4. System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "读完了" + key);

      } catch (InterruptedException e) {

      1. e.printStackTrace();

      } finally {

      1. rwLock.readLock().unlock();

      } return result; }

}

public class ReadWriteLockDemo { public static void main(String[] args) throws InterruptedException { MyCache myCache = new MyCache();

  1. for (int i = 0; i < 10; i++) {
  2. final int num = i;
  3. new Thread(() -> {
  4. myCache.put(num + "", num + "");
  5. }, num + "").start();
  6. }
  7. TimeUnit.MICROSECONDS.sleep(300);
  8. for (int i = 0; i < 10; i++) {
  9. final int num = i;
  10. new Thread(() -> {
  11. myCache.get(num + "");
  12. }, num + "").start();
  13. }
  14. }

}

```

小结

  • 在线程持有读锁的情况下,该线程不能取得写锁(因为获取写锁的时候,如果发现当前的读锁被占用,就马上获取失败,不管读锁是不是被当前线程持有)
  • 在线程持有写锁的情况下,该线程可以继续获取读锁(获取读锁时如果发现写锁被占用,只有写锁没有被当前线程占用的情况才会获取失败)
    • 原因: 当线程获取读锁的时候,可能有其他线程同时也在持有读锁,因此不能把获取读锁的线程“升级”为写锁;而对于获得写锁的线程,它一定独占了读写锁,因此可以继续让它获取读锁,当它同时获取了写锁和读锁后,还可以先释放写锁继续持有读锁,这样一个写锁就“降级”为了读锁