读写锁ReadWriteLock和ReentrantReadWriteLock

偏执的太偏执、 2022-05-27 12:40 309阅读 0赞

## 接口依赖图 ##

![这里写图片描述][70]  
ReentrantReadWriteLock的接口依赖图

## 概述 ##

Java并发编程包提供了读写锁的实现，其维护了一对相关的锁 ，即 “读取锁”和“写入锁”，一个用于读取操作，另一个用于写入操作。

> **“读取锁”用于只读操作，它是“共享锁”，能同时被多个线程获取。**  
> **“写入锁”用于写入操作，它是“独占锁”，写入锁只能被一个线程锁获取。**

所谓读写锁，是对访问资源共享锁和排斥锁，一般的重入性语义为 如果对资源加了写锁，其他线程无法再获得写锁与读锁，但是持有写锁的线程，可以对资源加读锁（锁降级）；如果一个线程对资源加了读锁，其他线程可以继续加读锁。

读写锁ReadWriteLock是一个接口。ReentrantReadWriteLock是它的实现类，ReentrantReadWriteLock包括内部类ReadLock和WriteLock。

*java.util.concurrent.locks.ReadWriteLock源码如下：*

public interface ReadWriteLock {
        //获取一个读锁
        Lock readLock();
        //获取一个写锁
        Lock writeLock();
    }

ReentrantReadWriteLock支持以下功能：

1）支持公平和非公平的获取锁的方式；

2）支持可重入。读线程在获取了读锁后还可以获取读锁；写线程在获取了写锁之后既可以再次获取写锁又可以获取读锁；

3）还允许从写入锁降级为读取锁，其实现方式是：先获取写入锁，然后获取读取锁，最后释放写入锁。但是，从读取锁升级到写入锁是不允许的；

4）读取锁和写入锁都支持锁获取期间的中断；

5）Condition支持。仅写入锁提供了一个 Conditon 实现；读取锁不支持 Conditon ，readLock().newCondition() 会抛出 UnsupportedOperationException。

> *java.util.concurrent.locks.ReentrantReadWriteLock.ReadLock.newCondition()*

public Condition newCondition() {
        throw new UnsupportedOperationException();
    }

> *java.util.concurrent.locks.ReentrantReadWriteLock.WriteLock.newCondition()*

public Condition newCondition() {
        return sync.newCondition();
    }

## 使用 ##

示例一：利用重入来执行升级缓存后的锁降级

class CachedData { Object data; //保证状态可见性 volatile boolean cacheValid; ReentrantReadWriteLock rwl = new ReentrantReadWriteLock(); void processCachedData() { rwl.readLock().lock(); if (!cacheValid) { // 在获取写锁前必须释放读锁 rwl.readLock().unlock(); rwl.writeLock().lock(); //再次检查其他线程是否已经抢到 if (!cacheValid) { //获取数据 data = ... cacheValid = true; } // 在释放写锁之前通过获取读锁来降级 rwl.readLock().lock(); //释放写锁，保持读锁 rwl.writeLock().unlock(); } use(data); rwl.readLock().unlock(); } }

示例二：使用 ReentrantReadWriteLock 来提高 Collection 的并发性

在使用某些种类的 Collection 时，可以使用 ReentrantReadWriteLock 来提高并发性。通常，在预期 Collection很大，读取者线程访问它的次数多于写入者线程，并且 entail 操作的开销高于同步开销时，这很值得一试。例如，以下是一个使用 TreeMap 的类，预期它很大，并且能被同时访问。

class RWDictionary {
        private final Map<String, Data> m = new TreeMap<String, Data>();
        private final ReentrantReadWriteLock rwl = new ReentrantReadWriteLock();
        private final Lock r = rwl.readLock();    //读锁
        private final Lock w = rwl.writeLock();    //写锁
    
        public Data get(String key) {
            r.lock();
            try { return m.get(key); }
            finally { r.unlock(); }
        }
        public String[] allKeys() {
            r.lock();
            try { return m.keySet().toArray(); }
            finally { r.unlock(); }
        }
        public Data put(String key, Data value) {
            w.lock();
            try { return m.put(key, value); }
            finally { w.unlock(); }
        }
        public void clear() {
            w.lock();
            try { m.clear(); }
            finally { w.unlock(); }
        }
    }

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参考文档：  
1. [https://www.cnblogs.com/zaizhoumo/p/7782941.html][https_www.cnblogs.com_zaizhoumo_p_7782941.html]  
2. [https://blog.csdn.net/prestigeding/article/details/53286756][https_blog.csdn.net_prestigeding_article_details_53286756]  
3. [https://blog.csdn.net/qq924862077/article/details/70303821][https_blog.csdn.net_qq924862077_article_details_70303821]

[70]: /images/20220527/3224dededbf947758a0b035142973d3c.png
[https_www.cnblogs.com_zaizhoumo_p_7782941.html]: https://www.cnblogs.com/zaizhoumo/p/7782941.html
[https_blog.csdn.net_prestigeding_article_details_53286756]: https://blog.csdn.net/prestigeding/article/details/53286756
[https_blog.csdn.net_qq924862077_article_details_70303821]: https://blog.csdn.net/qq924862077/article/details/70303821