概述
ReentrantReadWriteLock不知道大家熟悉吗？其实在实际的项目中用的比较少，反正我所在的项目没有用到过。
ReentrantReadWriteLock称为读写锁，它提供一个读锁，支持多个线程共享同一把锁。它也提供了一把写锁，是独占锁，和其他读锁或者写锁互斥，表明只有一个线程能持有锁资源。通过两把锁的协同工作，能够最大化的提高读写的性能，特别是读多写少的场景，而往往大部分的场景都是读多写少的。
本文主要讲解ReentrantReadWriteLock的使用和应用场景。
ReentrantReadWriteLock介绍
ReentrantReadWriteLock实现了ReadWriteLock接口，可以获取到读锁（共享锁），写锁（独占锁）。同时，通过构造方法可以创建锁本身是公平锁还是非公锁。
读写锁机制：
| 读锁 | 写锁 | |
|---|---|---|
| 读锁 | 共享 | 互斥 |
| 写锁 | 互斥 | 互斥 |
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
锁升级、降级机制：
我们知道ReentrantLock具备可重入的能力，即同一个线程多次获取锁，不引起阻塞，那么ReentrantReadWriteLock关于可重入性是怎么样的呢？
关于这个问题需要引入两个概念，锁升级，锁降级。
- 锁升级：从读锁变成写锁。
- 锁降级：从写锁变成读锁；
重入时锁升级不支持：持有读锁的情况下去获取写锁会导致获取写锁永久等待，需要先释放读，再去获得写
重入时锁降级支持：持有写锁的情况下去获取读锁，造成只有当前线程会持有读锁，因为写锁会互斥其他的锁
API介绍
构造方法：
-
public ReentrantReadWriteLock()：默认构造方法，非公平锁 -
public ReentrantReadWriteLock(boolean fair)：true 为公平锁
常用API：
-
public ReentrantReadWriteLock.ReadLock readLock()：返回读锁 -
public ReentrantReadWriteLock.WriteLock writeLock()：返回写锁 -
public void lock()：加锁 -
public void unlock()：解锁 -
public boolean tryLock()：尝试获取锁
代码范式
加解锁格式
r.lock();
try {
// 临界区
} finally {
r.unlock();
}
锁降级
w.lock();
try {
r.lock();// 降级为读锁, 释放写锁, 这样能够让其它线程读取缓存
try {
// ...
} finally{
w.unlock();// 要在写锁释放之前获取读锁
}
} finally{
r.unlock();
}实战案例
验证读读共享模式
@Test
public void readReadMode() throws InterruptedException {
ReentrantReadWriteLock rw = new ReentrantReadWriteLock();
ReentrantReadWriteLock.ReadLock r = rw.readLock();
ReentrantReadWriteLock.WriteLock w = rw.writeLock();
Thread thread0 = new Thread(() -> {
r.lock();
try {
Thread.sleep(1000);
System.out.println("Thread 1 running " new Date());
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
r.unlock();
}
},"t1");
Thread thread1 = new Thread(() -> {
r.lock();
try {
Thread.sleep(1000);
System.out.println("Thread 2 running " new Date());
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
r.unlock();
}
},"t2");
thread0.start();
thread1.start();
thread0.join();
thread1.join();
}运行结果：
两个线程同时运行，都获取到了读锁
验证读写互斥模式
@Test
public void readWriteMode() throws InterruptedException {
ReentrantReadWriteLock rw = new ReentrantReadWriteLock();
ReentrantReadWriteLock.ReadLock r = rw.readLock();
ReentrantReadWriteLock.WriteLock w = rw.writeLock();
Thread thread0 = new Thread(() -> {
r.lock();
try {
Thread.sleep(1000);
System.out.println("Thread 1 running " new Date());
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
r.unlock();
}
},"t1");
Thread thread1 = new Thread(() -> {
w.lock();
try {
Thread.sleep(1000);
System.out.println("Thread 2 running " new Date());
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
w.unlock();
}
},"t2");
thread0.start();
thread1.start();
thread0.join();
thread1.join();
}运行结果：
两个线程间隔1秒，互斥执行
真实缓存例子
什么场景下读多写少？ 想必最先想到的就是缓存把，ReentrantReadWriteLock在缓存场景中就是一个很典型的应用。
缓存更新时，是先清缓存还是先更新数据库？
- 先清缓存：可能造成刚清理缓存还没有更新数据库，高并发下，其他线程直接查询了数据库过期数据到缓存中，这种情况非常严重，直接导致后续所有的请求缓存和数据库不一致。
- 先更新据库：可能造成刚更新数据库，还没清空缓存就有线程从缓存拿到了旧数据，这种情况概率比较小，影响范围有限，只对这一次的查询结果有问题。
显而易见，通常情况下，先更新数据库，然后清空缓存。
public class GenericCachedDao {
// 缓存对象，这里用jvm缓存
Map<String, String> cache = new HashMap<>();
// 读写锁
ReadWriteLock readWriteLock = new ReentrantReadWriteLock();
// 读取操作
public String getData(String key) {
// 加读锁，防止其他线程修改缓存
readWriteLock.readLock().lock();
try {
String value = cache.get(key);
// 如果缓存命中，返回
if(value != null) {
return value;
}
} finally {
// 释放读锁
readWriteLock.readLock().unlock();
}
//如果缓存没有命中，从数据库中加载
readWriteLock.writeLock().lock();
try {
// 细节，为防止重复查询数据库, 再次验证
// 因为get 方法上面部分是可能多个线程进来的, 可能已经向缓存填充了数据
String value = cache.get(key);
if(value == null) {
// 这里可以改成从数据库查询
value = "alvin";
cache.put(key, value);
}
return value;
} finally {
readWriteLock.writeLock().unlock();
}
}
// 更新数据
public void updateData(String key, String value) {
// 加写锁
readWriteLock.writeLock().lock();
try {
// 更新操作TODO
// 清空缓存
cache.remove(key);
} finally {
readWriteLock.writeLock().unlock();
}
}
}
getData方法是读取操作，先加读锁，从缓存读取，如果没有命中，加写锁，此时其他线程就不能读取了，等写入成功后，释放读锁。
updateData方法是写操作，更新时加写锁，其他线程此时无法读取，然后清空缓存中的旧数据。
到此这篇关于一文了解Java读写锁ReentrantReadWriteLock的使用的文章就介绍到这了,更多相关Java读写锁ReentrantReadWriteLock内容请搜索Devmax以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持Devmax！