同步锁 —— ReentrantReadWriteLock
发布日期:2021-05-08 23:11:41 浏览次数:12 分类:博客文章

本文共 2969 字,大约阅读时间需要 9 分钟。

本博客系列是学习并发编程过程中的记录总结。由于文章比较多,写的时间也比较散,所以我整理了个目录贴(传送门),方便查阅。

本文是转债文章,原文见

ReadWriteLock接口简介

ReadWriteLock接口是一个单独的接口(未继承Lock接口),该接口提供了获取读锁和写锁的方法。

所谓读写锁,是一对相关的锁——读锁和写锁,读锁用于只读操作,写锁用于写入操作。读锁可以由多个线程同时保持,而写锁是独占的,只能由一个线程获取。

接口内容

public interface ReadWriteLock {    /**     * Returns the lock used for reading.     *     * @return the lock used for reading     */    Lock readLock();    /**     * Returns the lock used for writing.     *     * @return the lock used for writing     */    Lock writeLock();}

由于读写锁本身的实现就远比独占锁复杂,因此,读写锁比较适用于以下情形:

  1. 高频次的读操作,相对较低频次的写操作
  2. 读操作所用时间不会太短。(否则读写锁本身的复杂实现所带来的开销会成为主要消耗成本)

ReentrantReadWriteLock简介

ReentrantReadWriteLock类,顾名思义,是一种读写锁,它是的直接实现,该类在内部实现了具体独占锁特点的写锁,以及具有共享锁特点的读锁,和ReentrantLock一样,ReentrantReadWriteLock类也是通过定义内部类实现AQS框架的API来实现独占/共享的功能。

ReentrantReadWriteLock类具有如下特点:

支持公平/非公平策略

与ReadWriteLock类一样,ReentrantReadWriteLock对象在构造时,可以传入参数指定是公平锁还是非公平锁。

/**     * Creates a new {@code ReentrantReadWriteLock} with     * default (nonfair) ordering properties.     */    public ReentrantReadWriteLock() {        this(false);    }    /**     * Creates a new {@code ReentrantReadWriteLock} with     * the given fairness policy.     *     * @param fair {@code true} if this lock should use a fair ordering policy     */    public ReentrantReadWriteLock(boolean fair) {        sync = fair ? new FairSync() : new NonfairSync();        readerLock = new ReadLock(this);        writerLock = new WriteLock(this);    }

支持锁重入

  • 同一读线程在获取了读锁后还可以获取读锁;
  • 同一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;

支持锁降级

所谓锁降级,就是:先获取写锁,然后获取读锁,最后释放写锁,这样写锁就降级成了读锁。但是,读锁不能升级到写锁。简言之,就是:

写锁可以降级成读锁,读锁不能升级成写锁。

Condition条件支持

ReentrantReadWriteLock的内部读锁类、写锁类实现了Lock接口,所以可以通过newCondition()方法获取Condition对象。但是这里要注意,读锁是没法获取Condition对象的,读锁调用newCondition() 方法会直接抛出UnsupportedOperationException

我们知道,condition的作用其实是对Object类的wait()notify()的增强,是为了让线程在指定对象上等待,是一种线程之间进行协调的工具。

当线程调用condition对象的await方法时,必须拿到和这个condition对象关联的锁。由于线程对读锁的访问是不受限制的(在写锁未被占用的情况下),那么即使拿到了和读锁关联的condition对象也是没有意义的,因为读线程之前不需要进行协调。

使用示例

以下是Oracle官方给出的一个例子:

使用ReentrantReadWriteLock控制对TreeMap的访问(利用读锁控制读操作的访问,利用写锁控制修改操作的访问),将TreeMap包装成一个线程安全的集合,并且利用了读写锁的特性来提高并发访问。

public class RWTreeMap {    private final Map
m = new TreeMap
(); private final ReentrantReadWriteLock rwl = new ReentrantReadWriteLock(); private final Lock r = rwl.readLock(); private final Lock w = rwl.writeLock(); public Data get(String key) { r.lock(); try { return m.get(key); } finally { r.unlock(); } } public String[] allKeys() { r.lock(); try { return (String[]) 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(); } }}

参考

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路过,博主的博客真漂亮。。
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