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java實(shí)現(xiàn)ReadWriteLock讀寫鎖的示例

更新時(shí)間：2024年09月25日 10:30:22 作者：草履蟲(chóng)·

ReadWriteLock是Java并發(fā)包中的接口,定義了讀鎖和寫鎖,讀鎖允許多線程同時(shí)訪問(wèn)共享資源,而寫鎖則要求獨(dú)占,這種機(jī)制適用于讀多寫少的場(chǎng)景,可以提高并發(fā)效率同時(shí)保證數(shù)據(jù)一致性,本文就來(lái)詳細(xì)的介紹一下如何實(shí)現(xiàn),感興趣的可以了解一下

讀寫鎖基本概念

ReadWriteLock是Java并發(fā)包中的一個(gè)接口，它定義了兩種鎖：讀鎖（Read Lock）和寫鎖（Write Lock），真正的實(shí)現(xiàn)類是ReentrantReadWriteLock。讀鎖允許多個(gè)線程同時(shí)讀取共享資源，而寫鎖則要求獨(dú)占資源，即當(dāng)一個(gè)線程持有寫鎖時(shí)，其他線程不能獲取讀鎖或?qū)戞i。

讀寫鎖的作用

在進(jìn)行共享資源的并發(fā)訪問(wèn)時(shí)，不論是使用synchronized還是使用重入鎖ReentrantLock，一次都只允許一個(gè)線程訪問(wèn)共享資源，但是很多時(shí)候我們只是要讀取共享資源，并不修改共享資源，多個(gè)線程同時(shí)讀取共享資源并不會(huì)產(chǎn)生不一致問(wèn)題，而且還能提高并發(fā)效率，對(duì)共享資源修改時(shí)就只讓一個(gè)線程進(jìn)入，又保證數(shù)據(jù)的一致性，這就是讀寫鎖ReadWriteLock誕生的原因。讀寫鎖分離是一種常見(jiàn)的鎖思想。例如在一些數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)，利用讀鎖讓多個(gè)事務(wù)可以同時(shí)讀某行數(shù)據(jù)，并且數(shù)據(jù)不會(huì)被修改，利用寫鎖保證只有一個(gè)事務(wù)可以修改某行數(shù)據(jù)，并且不會(huì)被其它事務(wù)讀取到臟數(shù)據(jù)。

寫鎖：也叫作排他鎖，如果數(shù)據(jù)有加寫鎖，就只有持有寫鎖的線程才能對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行操作，數(shù)據(jù)加持著寫鎖時(shí)，其他線程不能加寫鎖，也不能施加讀鎖。

讀鎖：也叫作共享鎖，多個(gè)線程可以對(duì)同一個(gè)數(shù)據(jù)添加多個(gè)讀鎖，數(shù)據(jù)被加上讀鎖后就不能再被加上寫鎖。

讀寫鎖的使用

使用ReadWriteLock實(shí)現(xiàn)讀寫控制示例：

import java.util.concurrent.CountDownLatch;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantReadWriteLock;

public class RWLock {
    public static final CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(10);
    public static final ReentrantReadWriteLock readWriteLock = new ReentrantReadWriteLock();
    //獲取讀鎖
    public static final ReentrantReadWriteLock.ReadLock readLock = readWriteLock.readLock();
    //獲取寫鎖
    public static final ReentrantReadWriteLock.WriteLock writeLock = readWriteLock.writeLock();

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        long start = System.currentTimeMillis();
        //8個(gè)線程模擬讀操作
        for (int i = 0; i < 8; i++) {
            new Thread(() -> {
                readLock.lock();
                try {
                    Thread.sleep(1000); // 模擬讀操作
                    countDownLatch.countDown();
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                } finally {
                    readLock.unlock();
                }
            }).start();
        }
         //2個(gè)線程模擬寫操作
        for (int i = 0; i < 2; i++) {
            new Thread(() -> {
                writeLock.lock();
                try {
                    Thread.sleep(2000); // 模擬寫操作
                    countDownLatch.countDown();
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                } finally {
                    writeLock.unlock();
                }
            }).start();
        }
        //等待所有操作完成
        countDownLatch.await();
        long end = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("任務(wù)完成,耗時(shí)：" + (end - start));
    }
}
//任務(wù)完成,耗時(shí)：3081

使用ReentrantLock實(shí)現(xiàn)讀寫控制示例：

import java.util.concurrent.CountDownLatch;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;

public class RWLock {
    public static final CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(10);
    public static final ReentrantLock lock = new ReentrantLock();

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        long start = System.currentTimeMillis();

        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            new Thread(() -> {
                lock.lock();
                try {
                    Thread.sleep(1000); // 模擬讀操作
                    countDownLatch.countDown();
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                } finally {
                    lock.unlock();
                }
            }).start();
        }
        //等待所有操作完成
        countDownLatch.await();
        long end = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("任務(wù)完成,耗時(shí)：" + (end - start));
    }
}
//任務(wù)完成,耗時(shí)：10155

以上兩個(gè)示例中，使用ReadWriteLock實(shí)現(xiàn)的讀寫控制任務(wù)總耗時(shí)3秒左右，而使用ReentrantLock的實(shí)現(xiàn)的讀寫控制任務(wù)總耗時(shí)10秒左右，在這個(gè)例子中ReadWriteLock比ReentrantLock快了3倍多，這是否就意味著ReadWriteLock的性能就一定比ReentrantLock好呢？其實(shí)不是的，ReadWriteLock適用于讀多寫少的場(chǎng)景，如上面例子中使用了8個(gè)線程模擬讀操作，2個(gè)線程模擬寫操作就是讀多寫少的場(chǎng)景，在寫操作密集的場(chǎng)景下ReadWriteLock的復(fù)雜性使它具有更大的鎖開(kāi)銷。應(yīng)該在不同的場(chǎng)景下選擇合適的鎖。

到此這篇關(guān)于java實(shí)現(xiàn)ReadWriteLock讀寫鎖的示例的文章就介紹到這了,更多相關(guān)java ReadWriteLock讀寫鎖內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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