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Java中的ReadWriteLock讀寫鎖詳解

更新時間：2023年12月18日 10:29:25 作者：暴躁的程序猿啊

這篇文章主要介紹了Java中的ReadWriteLock讀寫鎖詳解,ReadWriteLock也是一個接口,提供了readLock和writeLock兩種鎖的操作機制,一個資源可以被多個線程同時讀,或者被一個線程寫,但是不能同時存在讀和寫線程,需要的朋友可以參考下

ReadWriteLock

ReadWriteLock也是一個接口，提供了readLock和writeLock兩種鎖的操作機制，一個資源可以被多個線程同時讀，或者被一個線程寫，但是不能同時存在讀和寫線程。

讀鎖：共享鎖 readLock

**寫鎖：**獨占鎖 writeLock

讀寫鎖： 一個資源可以被多個讀的線程進行訪問，或者可以被一個寫的線程訪問，

但是不能同時存在讀和寫進程，讀寫互斥，讀讀共享。

讀的時候可以多個線程一起讀

寫的時候只能一個線程寫

使用示例：

向map中添加和讀取值

public class ReadWriteLock {
    public static void main(String[] args) {
        MyCache myCache = new MyCache();
        //十個寫線程
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            final int temp=i;
            new Thread(() -> {
            myCache.put(temp+"",temp+"");
            }, String.valueOf(i)).start();
        }
        //十個讀線程
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            final int temp=i;
            new Thread(() -> {
                myCache.get(temp+"");
            }, String.valueOf(i)).start();
        }
    }
}
/**
 * 自定義緩存
 */
class MyMap {
    private volatile Map<String, Object> map = new HashMap<>();
    //存入值
    public void put(String key, Object value) {
        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "寫入" + key);
        map.put(key, value);
        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "寫入完成");
    }
    //取值
    public void get(String key) {
        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "讀取" + key);
        Object o = map.get(key);
        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "讀取完成");
    }
}

我們可以看到1寫入跟寫入完成之間插入了4線程這是不對的

在這里插入圖片描述

于是我們加入讀寫鎖

加鎖

  lock.writeLock().lock();
  lock.readLock().lock();

解鎖

  lock.writeLock().unlock();
  lock.readLock().unlock();

class MyCacheLock {
    private volatile Map<String, Object> map = new HashMap<>();
    //讀寫鎖 :更加細粒度的控制
    private ReadWriteLock lock = new ReentrantReadWriteLock();
    //存入值  寫的時候只希望同時只有一個線程寫
    public void put(String key, Object value) {
        //加寫鎖
        lock.writeLock().lock();
        try {
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "寫入" + key);
            map.put(key, value);
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "寫入完成");
        } catch (Exception e) {
        } finally {
            lock.writeLock().unlock();
        }
    }
    //取值  讀所有人都可以讀
    public void get(String key) {
        //加讀鎖
        lock.readLock().lock();
        try {
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "讀取" + key);
            Object o = map.get(key);
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "讀取完成");
        } catch (Exception e) {
        } finally {
            lock.readLock().unlock();
        }
    }
}

在這里插入圖片描述

讀寫鎖的演變

一、無鎖

無鎖狀態(tài)多線程搶占資源會出現(xiàn)問題

二、加鎖

synchronized和reentrantLock

都是獨占鎖每次只能一個線程來操作

讀讀一個線程只能一個人讀

讀寫一個線程

寫寫一個線程

三、讀寫鎖

ReentrantReadWriteLock

讀讀可以共享，提升性能同時多人讀

寫寫一個線程

缺點:

1.造成鎖的饑餓，可能一直讀沒有寫的操作

2.寫的時候，自己線程可以讀，讀的時候，哪個線程都不可以寫

鎖降級

鎖降級:將寫入鎖降級為讀鎖 讀鎖不能升級為寫鎖

獲取寫鎖—>獲取讀鎖—>釋放寫鎖—>釋放讀鎖

示例

public class Downgrade {
    public static void main(String[] args) {
        //可重入讀寫鎖對象
        ReentrantReadWriteLock lock = new ReentrantReadWriteLock();
        //讀鎖
        ReentrantReadWriteLock.ReadLock readLock = lock.readLock();
        //寫鎖
        ReentrantReadWriteLock.WriteLock writeLock = lock.writeLock();
        //鎖降級
        //獲取寫鎖
        writeLock.lock();
        System.out.println("飛飛");
        //獲取讀鎖
        readLock.lock();
        System.out.println("read讀取");
        //解鎖
        writeLock.unlock();
        readLock.unlock();
    }
}

在這里插入圖片描述

但是我們不可以在讀鎖中獲取寫鎖

示例2：

public class Downgrade {
    public static void main(String[] args) {
        //可重入讀寫鎖對象
        ReentrantReadWriteLock lock = new ReentrantReadWriteLock();
        //讀鎖
        ReentrantReadWriteLock.ReadLock readLock = lock.readLock();
        //寫鎖
        ReentrantReadWriteLock.WriteLock writeLock = lock.writeLock();
        //鎖降級
        //獲取讀鎖
        readLock.lock();
        System.out.println("read讀取");
        //獲取寫鎖
        writeLock.lock();
        System.out.println("飛飛");
        //解鎖
        writeLock.unlock();
        readLock.unlock();
    }
}

在這里插入圖片描述