ReentrantReadWriteLock讀寫鎖的使用

Lock比傳統線程模型中的synchronized方式更加面向對象,與生活中的鎖類似,鎖本身也應該是一個對象。兩個線程執行的代碼片段要實現同步互斥的效果,它們必須用同一個Lock對象。

  讀寫鎖:分爲讀鎖和寫鎖,多個讀鎖不互斥,讀鎖與寫鎖互斥,這是由jvm自己控制的,你只要上好相應的鎖即可。如果你的代碼只讀數據,可以很多人同時讀,但不能同時寫,那就上讀鎖;如果你的代碼修改數據,只能有一個人在寫,且不能同時讀取,那就上寫鎖。總之,讀的時候上讀鎖,寫的時候上寫鎖!

ReentrantReadWriteLock會使用兩把鎖來解決問題,一個讀鎖,一個寫鎖
線程進入讀鎖的前提條件:
   沒有其他線程的寫鎖,
   沒有寫請求或者有寫請求,但調用線程和持有鎖的線程是同一個

線程進入寫鎖的前提條件:
   沒有其他線程的讀鎖
   沒有其他線程的寫鎖

ReentrantReadWriteLock,首先要做的是與ReentrantLock劃清界限。它和後者都是單獨的實現,彼此之間沒有繼承或實現的關係。然後就是總結這個鎖機制的特性了: 
     (a).
重入方面其內部的WriteLock可以獲取ReadLock,但是反過來ReadLock想要獲得WriteLock則永遠都不要想。
 
     (b).WriteLock
可以降級爲ReadLock,順序是:先獲得WriteLock再獲得ReadLock,然後釋放WriteLock,這時候線程將保持Readlock的持有。反過來ReadLock想要升級爲WriteLock則不可能,爲什麼?參看(a),呵呵

     (c).ReadLock
可以被多個線程持有並且在作用時排斥任何的WriteLock,而WriteLock則是完全的互斥。這一特性最爲重要,因爲對於高讀取頻率而相對較低寫入的數據結構,使用此類鎖同步機制則可以提高併發量。
 
     (d).
不管是ReadLock還是WriteLock都支持Interrupt,語義與ReentrantLock一致。
 
     (e).WriteLock
支持Condition並且與ReentrantLock語義一致,而ReadLock則不能使用Condition,否則拋出UnsupportedOperationException異常。 

下面看一個讀寫鎖的例子:

package com.thread;

 

import java.util.Random;

importjava.util.concurrent.locks.ReentrantReadWriteLock;

 

public class ReadWriteLockTest {

   public static void main(String[] args) {

       final Queue3 q3 = new Queue3();

       for(int i=0;i<3;i++)

       {

           new Thread(){

                public void run(){

                    while(true){

                        q3.get();                        

                    }

                }

               

           }.start();

       }

       for(int i=0;i<3;i++)

       {       

           new Thread(){

                public void run(){

                    while(true){

                        q3.put(newRandom().nextInt(10000));

                    }

                }           

               

           }.start();   

       }

    }

}

 

class Queue3{

   private Object data = null;//共享數據,只能有一個線程能寫該數據,但可以有多個線程同時讀該數據。

   private ReentrantReadWriteLock rwl = new ReentrantReadWriteLock();

   public void get(){

       rwl.readLock().lock();//上讀鎖,其他線程只能讀不能寫

       System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " be ready toread data!");

       try {

           Thread.sleep((long)(Math.random()*1000));

       } catch (InterruptedException e) {

           e.printStackTrace();

       }

       System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "have readdata :" + data);       

       rwl.readLock().unlock(); //釋放讀鎖,最好放在finnaly裏面

    }

   

   public void put(Object data){

 

       rwl.writeLock().lock();//上寫鎖,不允許其他線程讀也不允許寫

       System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " be ready towrite data!");                   

       try {

           Thread.sleep((long)(Math.random()*1000));

       } catch (InterruptedException e) {

           e.printStackTrace();

       }

       this.data = data;       

       System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " have writedata: " + data);                   

       

       rwl.writeLock().unlock();//釋放寫鎖   

    }

}

下面使用讀寫鎖模擬一個緩存器:

package com.thread;

 

import java.util.HashMap;

import java.util.Map;

importjava.util.concurrent.locks.ReadWriteLock;

import java.util.concurrent.locks.ReentrantReadWriteLock;

 

public class CacheDemo {

   private Map<String, Object> map = new HashMap<String,Object>();//緩存器

   private ReadWriteLock rwl = new ReentrantReadWriteLock();

   public static void main(String[] args) {

       

    }

   public Object get(String id){

       Object value = null;

       rwl.readLock().lock();//首先開啓讀鎖,從緩存中去取

       try{

           value = map.get(id);

           if(value == null){  //如果緩存中沒有釋放讀鎖,上寫鎖

                rwl.readLock().unlock();

                rwl.writeLock().lock();

                try{

                    if(value == null){

                        value ="aaa";  //此時可以去數據庫中查找,這裏簡單的模擬一下

                    }

                }finally{

                    rwl.writeLock().unlock();//釋放寫鎖

                }

                rwl.readLock().lock(); //然後再上讀鎖

           }

       }finally{

           rwl.readLock().unlock(); //最後釋放讀鎖

       }

       return value;

    }

 

}

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