转java新特性——读写锁ReadWriteLock

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在上文中提到了Lock接口以及对象，使用它，很优雅的控制了竞争资源的安全访问，但是这种锁不区分读写，称这种锁为普通锁。为了提高性能，Java提供了读写锁，在读的地方使用读锁，在写的地方使用写锁，灵活控制， 如果没有写锁的情况下，读是无阻塞的,在一定程度上提高了程序的执行效率。

 

Java中读写锁有个接口java.util.concurrent.locks.ReadWriteLock，也有具体的实现ReentrantReadWriteLock，详细的API可以查看JavaAPI文档。

ReentrantReadWriteLock 和 ReentrantLock 不是继承关系，但都是基于 AbstractQueuedSynchronizer 来实现。

lock方法 是基于CAS 来实现的

注意： 在同一线程中，持有读锁后，不能直接调用写锁的lock方法 ，否则会造成死锁。

 

下面这个例子是在文例子的基础上，将普通锁改为读写锁，并添加账户余额查询的功能，代码如下：

import java.util.concurrent.ExecutorService;  
import java.util.concurrent.Executors;  
import java.util.concurrent.locks.ReadWriteLock;  
import java.util.concurrent.locks.ReentrantReadWriteLock;  
  
/**  
public class Test {  
         public static void main(String[] args) {  
                 //创建并发访问的账户  
                 MyCount myCount = new MyCount("95599200901215522", 10000);  
                 //创建一个锁对象  
                 ReadWriteLock lock = new ReentrantReadWriteLock(false);  
                 //创建一个线程池  
                 ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(2);  
                 //创建一些并发访问用户，一个信用卡，存的存，取的取，好热闹啊  
                 User u1 = new User("张三", myCount, -4000, lock, false);  
                 User u2 = new User("张三他爹", myCount, 6000, lock, false);  
                 User u3 = new User("张三他弟", myCount, -8000, lock, false);  
                 User u4 = new User("张三", myCount, 800, lock, false);  
                 User u5 = new User("张三他爹", myCount, 0, lock, true);  
                 //在线程池中执行各个用户的操作  
                 pool.execute(u1);  
                 pool.execute(u2);  
                 pool.execute(u3);  
                 pool.execute(u4);  
                 pool.execute(u5);  
                 //关闭线程池  
                 pool.shutdown();  
         }  
}  
  
/**  
class User implements Runnable {  
         private String name;                 //用户名  
         private MyCount myCount;         //所要操作的账户  
         private int iocash;                 //操作的金额，当然有正负之分了  
         private ReadWriteLock myLock;                 //执行操作所需的锁对象  
         private boolean ischeck;         //是否查询  
  
         User(String name, MyCount myCount, int iocash, ReadWriteLock myLock, boolean ischeck) {  
                 this.name = name;  
                 this.myCount = myCount;  
                 this.iocash = iocash;  
                 this.myLock = myLock;  
                 this.ischeck = ischeck;  
         }  
  
         public void run() {  
                 if (ischeck) {  
                         //获取读锁  
                         myLock.readLock().lock();  
                         System.out.println("读：" + name + "正在查询" + myCount + "账户，当前金额为" + myCount.getCash());  
                         //释放读锁  
                         myLock.readLock().unlock();  
                 } else {  
                         //获取写锁  
                         myLock.writeLock().lock();  
                         //执行现金业务  
                         System.out.println("写：" + name + "正在操作" + myCount + "账户，金额为" + iocash +"，当前金额为" + myCount.getCash());  
                         myCount.setCash(myCount.getCash() + iocash);  
                         System.out.println("写：" + name + "操作" + myCount + "账户成功，金额为" + iocash +"，当前金额为" + myCount.getCash());  
                         //释放写锁  
                         myLock.writeLock().unlock();  
                 }  
         }  
}  
  
/**  
class MyCount {  
         private String oid;         //账号  
         private int cash;             //账户余额  
  
         MyCount(String oid, int cash) {  
                 this.oid = oid;  
                 this.cash = cash;  
         }  
  
         public String getOid() {  
                 return oid;  
         }  
  
         public void setOid(String oid) {  
                 this.oid = oid;  
         }  
  
         public int getCash() {  
                 return cash;  
         }  
  
         public void setCash(int cash) {  
                 this.cash = cash;  
         }  
  
         @Override  
         public String toString() {  
                 return "MyCount{" +  
                                 "oid='" + oid + '\'' +  
                                 ", cash=" + cash +  
                                 '}';  
         }  
}  
写：张三正在操作MyCount{oid='95599200901215522', cash=10000}账户，金额为-4000，当前金额为10000  
写：张三操作MyCount{oid='95599200901215522', cash=6000}账户成功，金额为-4000，当前金额为6000  
写：张三他弟正在操作MyCount{oid='95599200901215522', cash=6000}账户，金额为-8000，当前金额为6000  
写：张三他弟操作MyCount{oid='95599200901215522', cash=-2000}账户成功，金额为-8000，当前金额为-2000  
写：张三正在操作MyCount{oid='95599200901215522', cash=-2000}账户，金额为800，当前金额为-2000  
写：张三操作MyCount{oid='95599200901215522', cash=-1200}账户成功，金额为800，当前金额为-1200  
读：张三他爹正在查询MyCount{oid='95599200901215522', cash=-1200}账户，当前金额为-1200  
写：张三他爹正在操作MyCount{oid='95599200901215522', cash=-1200}账户，金额为6000，当前金额为-1200  
写：张三他爹操作MyCount{oid='95599200901215522', cash=4800}账户成功，金额为6000，当前金额为4800  
  
Process finished with exit code 0 

 

 

读写锁应用的场合

我们有时会遇到对同一个内存区域如数组或者链表进行多线程读写的情况,一般来说有以下几种处理方式: 1.不加任何限制,多见于读取写入都很快的情况,但有时也会出现问题. 2.对读写函数都加以同步互斥,这下问题是没了,但效率也下去了,比如说两个读取线程不是非要排队进入不可. 3.使用读写锁,安全和效率都得到了解决,特别合适读线程多于写线程的情况.也就是下面将要展现的模式.

读写锁的意图

读写锁的本意是分别对读写状态进行互斥区分,有互斥时才加锁,否则放行.互斥的情况有: 1.读写互斥. 2.写写互斥. 不互斥的情况是:读读,这种情况不该加以限制. 程序就是要让锁对象知道当前读写状态,再根据情况对读写的线程进行锁定和解锁。

 

 

小结

当多个线程试图对同一内容进行读写操作时适合使用读写锁。
请理解并记住ReadWriteLock类读写锁的写法.
读写锁相对于线程互斥的优势在于高效，它不会对两个读线程进行盲目的互斥处理，当读线程数量多于写线程尤其如此，当全是写线程时两者等效。