读写锁
- 1、读写锁介绍
- 2、读写锁入门案例
- 3、锁降级测试
- 4、小结
1、读写锁介绍
现实中有这样一种场景：对共享资源有读和写的操作，且写操作没有读操作那么频繁。在没有写操作的时候，多个线程同时读一个资源没有任何问题，所以应该允许多个线程同时读取共享资源；但是如果一个线程想去写这些共享资源，就不应该允许其他线程对该资源进行读和写的操作了。
针对这种场景，JAVA 的并发包提供了读写锁 ReentrantReadWriteLock，它表示两个锁，一个是读操作相关的锁，称为共享锁；一个是写相关的锁，称为排他锁。
线程进入读锁的条件：
- 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(可重入锁)
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
读写锁有以下三个重要的特性：
- 公平选择性：支持非公平(默认)和公平的锁获取方式，吞吐量还是非公平由于公平。
- 重进入：读锁和写锁都支持线程重进入。
- 锁降级：遵循获取写锁、获取读锁再释放写锁的次序，写锁能够降级成为读锁。
2、读写锁入门案例
场景：使用读写锁对一个hashmap进行读和写操作
代码语言：javascript复制import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
import java.util.concurrent.locks.ReadWriteLock;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantReadWriteLock;
//资源类
class MyCache{
//创建Map集合
private volatile Map<String,Object> map=new HashMap<>();
//创建读写锁对象
private ReadWriteLock readWriteLock=new ReentrantReadWriteLock();
//放数据
public void put(String key,Object value) {
//添加写锁
readWriteLock.writeLock().lock();
try {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() " 正在写操作" key);
//暂停一会
TimeUnit.MICROSECONDS.sleep(300);
//放数据
map.put(key,value);
System.out.println(Thread.currentThread().getName() " 写完了" key);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}finally {
//释放写锁
readWriteLock.writeLock().unlock();
}
}
//取数据
public Object get(String key) {
//添加读锁
readWriteLock.readLock().lock();
Object result= null;
try {
result = null;
System.out.println(Thread.currentThread().getName() " 正在读操作" key);
//暂停一会
TimeUnit.MICROSECONDS.sleep(300);
result=map.get(key);
System.out.println(Thread.currentThread().getName() " 取完了" key);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}finally {
//释放读锁
readWriteLock.readLock().unlock();
}
return result;
}
}
public class ReadWriteLockDemo {
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
MyCache myCache=new MyCache();
//创建线程放数据
for (int i = 1; i <=5 ; i ) {
final int num=i;
new Thread(()->{
myCache.put(num "",num "");
},String.valueOf(i)).start();
}
TimeUnit.MICROSECONDS.sleep(300);
//创建线程取数据
for (int i = 1; i <=5 ; i ) {
final int num=i;
new Thread(()->{
myCache.get(num "");
},String.valueOf(i)).start();
}
}
}
3、锁降级测试
测试在持有写锁的情况下试图获取读锁。
代码语言：javascript复制//演示读写锁降级
public class Demo1 {
public static void main(String[] args) {
//可重入读写锁对象
ReentrantReadWriteLock rwLock = new ReentrantReadWriteLock();
ReentrantReadWriteLock.ReadLock readLock = rwLock.readLock();//读锁
ReentrantReadWriteLock.WriteLock writeLock = rwLock.writeLock();//写锁
//锁降级
//1、获取到写锁
writeLock.lock();
System.out.println("测试");
//2、获取到读锁
readLock.lock();
System.out.println("--read");
//3、释放写锁
writeLock.unlock();
//4、释放读锁
readLock.unlock();
}
}
没有任何问题，甚至可以先释放写锁，继续持有读锁，这样一个“写锁”就降级为了读锁。
4、小结
【1】在线程持有读锁的情况下，该线程不能取得写锁(因为获取写锁的时候，如果发现当前的读锁被占用，就马上获取失败，不管读锁是不是被当前线程持有)。 【2】在线程持有写锁的情况下，该线程可以继续获取读锁(获取读锁时如果发现写锁被占用，只有写锁没有被当前线程占用的情况才会获取失败)。 原因：当线程获取读锁的时候，可能有其他线程也在持有读锁，因此不能把获取读锁的线程“升级”为写锁；而对于获得写锁的线程，它一定独占了读写锁，因此可以继续让他获取读锁，当它同时获取了写锁和读锁后，还可以先释放写锁继续持有读锁，这样一个写锁就“降级”为了读锁。
