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Java多线程--ReentrantReadWriteLock--使用/实例/原理


简介

        本文介绍Java中的ReentrantReadWriteLock的用法及其原理。

概述

        在没有读写锁之前,假设使用普通的 ReentrantLock,那么虽然保证了线程安全,但是也浪费了一定的资源,因为如果多个读操作同时进行,其实并没有线程安全问题,可以允许让多个读操作并行,以便提高程序效率。

        但是写操作不是线程安全的,如果多个线程同时写,或者在写的同时进行读操作,便会造成线程安全问题。

        读写锁就解决了这样的问题,它设定了一套规则,既可以保证多个线程同时读的效率,同时又可以保证有写入操作时的线程安全。

        整体思路是它有两把锁,第 1 把锁是写锁,获得写锁之后,既可以读数据又可以修改数据,而第 2 把锁是读锁,获得读锁之后,只能查看数据,不能修改数据。读锁可以被多个线程同时持有,所以多个线程可以同时查看数据。

        在读的地方合理使用读锁,在写的地方合理使用写锁,灵活控制,可以提高程序的执行效率。

读写锁的获取规则

在使用读写锁时遵守下面的获取规则:


  • 如果有一个线程已经占用了读锁,则此时其他线程如果要申请读锁,可以申请成功。
  • 如果有一个线程已经占用了读锁,则此时其他线程如果要申请写锁,则申请写锁的线程会一直等待释放读锁,因为读写不能同时操作。
  • 如果有一个线程已经占用了写锁,则此时其他线程如果申请写锁或者读锁,都必须等待之前的线程释放写锁,同样也因为读写不能同时,并且两个线程不应该同时写。

所以我们可以总结为:读读共享、其他都互斥(写写互斥、读写互斥、写读互斥)。

实例

ReentrantReadWriteLock 是 ReadWriteLock 的实现类,最主要的有两个方法:readLock() 和 writeLock() 用来获取读锁和写锁。

代码

public class ReadWriteLockDemo {

private static final ReentrantReadWriteLock reentrantReadWriteLock = new ReentrantReadWriteLock(false);
private static final ReentrantReadWriteLock.ReadLock readLock = reentrantReadWriteLock.readLock();
private static final ReentrantReadWriteLock.WriteLock writeLock = reentrantReadWriteLock .writeLock();


private static void read() {
readLock.lock();
try {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "得到读锁,正在读取");
Thread.sleep(500);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
readLock.unlock();
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "释放读锁");
}
}


private static void write() {
writeLock.lock();
try {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "得到写锁,正在写入");
Thread.sleep(500);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
writeLock.unlock();
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "释放写锁");
}
}

public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
new Thread(() -> read()).start();
new Thread(() -> read()).start();
new Thread(() -> write()).start();
new Thread(() -> write()).start();
}

执行结果

可以看出,读锁可以同时被多个线程获得,而写锁不能。 

Thread-0得到读锁,正在读取
Thread-1得到读锁,正在读取
Thread-0释放读锁
Thread-1释放读锁
Thread-2得到写锁,正在写入
Thread-2释放写锁
Thread-3得到写锁,正在写入
Thread-3释放写锁


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