Java併發編程基礎（五）

1.讀寫鎖

1. 讀寫鎖在同一個時刻可以擁有多個讀線程訪問，但是在寫線程訪問時，所有的讀線程和其他寫線程均被阻塞。讀寫鎖維護了一對鎖，一個讀鎖和一個寫鎖，通過讀鎖和寫鎖，事得併發性比一般的排它鎖有了很大提升。

2. java併發包提供的讀寫鎖實現是ReentranWriteLock(特性):

   • 公平性選則
   • 重入性
   • 鎖降級

2.多寫鎖示例

ReadWriteLock僅定義了獲取鎖和寫鎖的兩個方法，即readLock（）和writeLock方法。

package cn.smallmartial.concurrency;

import jdk.nashorn.internal.ir.CallNode;

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
import java.util.concurrent.locks.Lock;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantReadWriteLock;

/**
 * @Author smallmartial
 * @Date 2019/8/26
 * @Email [email protected]
 */
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();
    //獲取一個key對應的value
    public static final Object get(String key){
        r.lock();
        try {
            return map.get(key);
        }finally {
            r.unlock();
        }
    }

    //設置key對應的value,並且返回舊的value
    public static final Object put(String key,Object values){
        w.lock();
        try {
            return map.put(key,values);
        } finally {
            w.unlock();
        }
    }
    
    //清空所有的內容
    public static final void clear(){
        w.lock();
        try {
            map.clear();
        }finally {
            w.unlock();
        }
    }
}

3.讀寫鎖的實現

• 讀寫狀態的設計

  讀寫鎖依賴自定義同步器來實現同步功能，而讀寫狀態就是其同步器的同步狀態。讀寫鎖需要在同步狀態上維護多個讀線程和一個寫線程的狀態，使得改狀態的設計成爲讀寫鎖實現的關鍵。

• 寫鎖的獲取與釋放

  寫鎖是一個支持重入的排它鎖，如果當前線程已經獲取了寫鎖，則增加寫狀態。如果當前線程在獲取寫鎖時，讀鎖已經被獲取（讀狀態不爲0）或者該線程不是已經獲取寫鎖的線程，則當前線程進入等待狀態。（只用當其他讀線程都釋放了讀鎖，寫鎖才能被當前線程獲取，而寫鎖一旦獲取，則其他讀寫線程的後續訪問均被阻塞）

• 讀鎖的獲取與釋放

  讀鎖是一個支持重進入的共享鎖，它能夠被多個線程同時獲取，在沒有其他寫線程訪問（或者寫線程爲0）時,讀鎖總會被成功的獲取，而所做的也至少增加讀狀態。

• 鎖降級

  鎖降級是指寫鎖降級爲讀鎖。如果當前線程擁有寫鎖，然後將其釋放，最後再獲取讀鎖，這種分段完成的過程不能稱之爲鎖降級。鎖降級是指把持住寫鎖，在獲取讀鎖，隨後釋放寫鎖。