（9）讀寫鎖ReentrantReadWriteLock解析

原創

2020-07-08 10:35

一、 ReentrantReadWriteLock簡介

ReentrantReadWriteLock是在AQS的基礎上實現的一個可重入鎖。它的內部維護了一把讀鎖和一把寫鎖，讀鎖是共享鎖，寫鎖是排他鎖。這樣就保證了寫數據時的線程安全性，又保證了讀數據時的多線程併發，比較適合讀取數據較多而寫數據較少的併發場景。

寫一個例子演示ReentrantReadWriteLock的使用。

class RWData<T>{
    private T data ;
    private ReentrantReadWriteLock rwl = new ReentrantReadWriteLock(true);
    private ReentrantReadWriteLock.ReadLock readLock = rwl.readLock();
    private ReentrantReadWriteLock.WriteLock writeLock = rwl.writeLock();
    public RWData(){
    }

    public void put(T t){
        try{
            System.out.println("Before write lock");
            writeLock.lock();
            data = t;
        }catch (Exception e){
            e.printStackTrace();
        }finally {
            writeLock.unlock();
            System.out.println("After write unlock");
        }
    }

    public T get() {
        try{
            readLock.lock();
            return data;
        }catch (Exception e){
            e.printStackTrace();
        }finally {
            readLock.unlock();
        }
        return null;
    }
}



public class TestRWLock {
    public static void main(String[] args) {
        RWData<Integer> queue = new RWData<>();
        for (int i = 0; i < 10; i++){
            new Thread(()->{
                while(true){
                    Integer data = queue.get();
                    if (null != data)
                        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "gets data " + data.intValue());
                    try {
                        Thread.sleep(10);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
             }).start();
        }
        
    new Thread(()->{
            while(true){
                int data = new Random().nextInt(1000);
                queue.put(data);
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "puts data " + data);
                try {
                    Thread.sleep(3000);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }).start();
    }
}

運行結果

寫的時候其他的線程都需要等待，當讀的時候所有的線程可以同時讀。

寫鎖是獨佔的，寫時不能有其他線程寫也不能讀；所有的獨鎖都釋放完之前也不能加寫鎖。這將在代碼中有體現。

二、ReentrantReadWriteLock源碼解析

一個讀寫鎖，需要維護3個數據：

寫鎖的重入次數
讀鎖的個數（讀鎖有多個）
讀鎖的重入次數

Sync繼承AQS的state，高16位存讀的，低16位存寫的，Sync類的readHolds存儲了每一個讀鎖的重入次數。

通過getState與setState來獲取和保存。

ReentrantReadWriteLock內部有一個ReadLock 類和一個WriteLock類，各包含了一個Sync子類實例負責具體幹活。Sync類extends AQS實現了大多數功能，但它是abstract類，需要實例化子類FairSync和NonfairSync來幹活。它們分別實現了公平方式和非公平方式。

創建ReentrantReadWriteLock對象時要選擇公平還是非公平，公平就用FairSync，非公平就用NonfairSync，默認非公平。