了解读写锁吗?
互联网的并发场景大多是读多写少。所以缓存技术使用普遍。JUC也提供了读写锁-ReadWriteLock。
那你说说什么是读写锁?
读写锁一般遵循以下设计原则:
- 允许多个线程同时读共享变量
- 只允许一个线程写共享变量
- 如果一个写线程正在执行写操作,此时禁止读线程读共享变量。
知道读写锁与互斥锁的区别吗?
读写锁允许多个线程同时读共享变量,而互斥锁不允许。这也是读多写少时读写锁的优势。 读写锁的写是互斥的,当一个线程在写共享变量时,其他线程不允许执行写或读。
知道如何使用ReadWriteLock实现一个缓存吗?
声明了一个Cache类,其中类型参数K代表缓存里key的类型,V代表缓存里value的类型。
你是怎么解决缓存数据的初始化问题的?
这得看源数据量大不大了。
若源数据量不大,采用一次性加载,方便简单,在应用启动时把源数据全部查询出来并put()。
若源数据量很大,就得按需加载,即懒加载。当应用查询缓存,并且数据不在缓存时,才触发加载源数据进缓存。 代码如下:
高并发下,多线程会竞争写锁。假设缓存为空,若此时有三个线程t1、t2和t3同时调用get(),并且参数相同。则它们会同时执行到代码5处,但此时只有一个线程能够获得写锁,假设是t1。 t1获取写锁后,查询DB并更新缓存,最终释放写锁。此时t2、t3会再有一个线程能够获取写锁,假设t2。若这里不去再次验证,此时t2会再查DB。t2释放写锁后,t3还会查DB。而事实上t2、t3完全没必要再查询DB。所以这里的再次验证很重要,能避免高并发竞争场景下重复查DB。
这里并没有解决缓存数据与源头数据的一致性问题。解决数据一致性问题的一个最简单的方案就是超时:加载进缓存的数据不是长久有效的,而是有时效的,当缓存的数据超过时效,也就是超时之后,这条数据在缓存中就失效了。而访问缓存中失效的数据,会触发缓存重新从源头把数据加载进缓存。
也可以在源头数据发生变化时,快速反馈给缓存,但这个就要依赖具体的场景了。例如MySQL作为数据源头,可以通过近实时地解析binlog来识别数据是否发生了变化,如果发生了变化就将最新的数据推送给缓存。另外,还有一些方案采取的是数据库和缓存的双写方案。
说说读写锁的升级与降级?
按需加载的代码中,是否可在第2步下面增加验证并更新缓存的逻辑呢? 如下:
看起来没问题的,先获取读锁,再升级为写锁,这是锁的升级。可惜ReadWriteLock并不支持这种升级。在上面的代码示例中,读锁还没有释放,此时获取写锁,会导致写锁永久等待,最终导致相关线程都被阻塞,永远也没有机会被唤醒。所以读写锁是不支持锁升级的!
但锁的降级是可以的。代码如下:
只有写锁支持条件变量,读锁是不支持条件变量的,读锁调用newCondition()会抛出UnsupportedOperationException异常。