Java并发-读写锁 ReentrantReadWriteLock

1. ReentrantReadWriteLock 的类结构

ReentrantReadWriteLock 是接口 ReadWriteLock 的子类实现,通过 JDK 的代码可以看出这一实现关系。

public class ReentrantReadWriteLock
        implements ReadWriteLock, java.io.Serializable{}

我们再来看下接口 ReadWriteLock,该接口只定义了两个方法:

public interface ReadWriteLock {
    Lock readLock();
    Lock writeLock();
}

1.1ReentrantReadWriteLock 的特点

  • 性质 1 :可重入性。
  • 性质 2 :读写分离。读锁是共享锁,写锁是排他锁与数据库的锁类似
  • 性质 3 :可以锁降级,写锁降级为读锁。
    • 线程获取写入锁后可以获取读取锁,然后释放写入锁,这样就从写入锁变成了读取锁,从而实现锁降级的特性。

  • 性质 4 :不可锁升级。
    • 线程获取读锁是不能直接升级为写入锁的。需要释放所有读取锁,才可获取写锁。

 1.2 ReentrantReadWriteLock 读锁共享

场景设计

  • 创建三个线程,线程名称分别为 t1,t2,t3,线程实现方式自行选择;
  • 三个线程同时运行获取读锁,读锁成功后打印线程名和获取结果,并沉睡 2000 毫秒,便于观察其他线程是否可共享读锁;
  • finally 模块中释放锁并打印线程名和释放结果;
  • 运行程序,观察结果。
package cn.itcast.interview;

import java.util.concurrent.locks.ReentrantReadWriteLock;

/**
 * @author: msf
 * @date: 2022/11/27
 */
public class DemoTest {
    private ReentrantReadWriteLock lock = new ReentrantReadWriteLock();
    private int i = 0;

    public String readI() {
        try {
            lock.readLock().lock();
            System.out.println("threadName -> " + Thread.currentThread().getName() + " 占用读锁,i->" + i);
            Thread.sleep(3000);
        } catch (InterruptedException e) {
            System.out.println("报错。");
        } finally {
            System.out.println("threadName -> " + Thread.currentThread().getName() + " 释放读锁,i->" + i);
            lock.readLock().unlock();  // 释放锁
        }
        return i + "";
    }

    public static void main(String[] args) {
        DemoTest demo1 = new DemoTest();
        Runnable runnable = new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                demo1.readI();
            }
        };
        new Thread(runnable, "t1").start();
        new Thread(runnable, "t2").start();
        new Thread(runnable, "t3").start();
    }
}

结果展示

Java并发-读写锁 ReentrantReadWriteLock_第1张图片

 结果分析:从结果来看,t1,t2,t3 均在同一时间获取了锁,证明了读锁共享的性质。

1.3 ReentrantReadWriteLock 读写互斥

package cn.itcast.interview;

import java.util.concurrent.locks.ReentrantReadWriteLock;

/**
 * @author: msf
 * @date: 2022/11/27
 */
public class ReadWriteLock {
    private static ReentrantReadWriteLock RWLock = new ReentrantReadWriteLock();
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        new Thread(()->{
            RWLock.readLock().lock();
            try {
                System.out.println("获取读锁");
                Thread.sleep(5000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }finally {
                RWLock.readLock().unlock();
                System.out.println("释放读锁");
            }
        }).start();
        Thread.sleep(100);
        new Thread(()->{
            try {
                RWLock.writeLock().lock();
                System.out.println("已经获取写锁了");
            }finally {
                RWLock.writeLock().unlock();
                System.out.println("释放写锁");
            }
        }).start();
    }
}

结果展示

Java并发-读写锁 ReentrantReadWriteLock_第2张图片

 结果解析:验证成功,在线程 t1 沉睡的过程中,写锁 t2 线程无法获取锁,因为锁已经被读操作 t1 线程占据了。

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