java中读写锁ReadWriteLock

1.排他锁（互斥锁）的概念：

       synchronized,ReentrantLock这些锁都是排他锁，这些锁同一时刻只容许一个线程进行访问。

2.读写锁的概念：

       分为读锁和写锁，多个读锁不互斥，读锁和写锁互斥，写锁与写锁互斥。

3.读写锁的好处：

为了提升性能，Java提供了读写锁，在读的地方使用读锁，在写的地方使用写锁，灵活控制，若是没有写锁的状况下，读是无阻塞的,在必定程度上提升了程序的执行效率。

       原来使用的互斥锁只能同时间有一个线程在运行，如今的读写锁同一时刻能够多个读锁同时运行，这样的效率比原来的排他锁（互斥锁）效率高。

       

4.读写锁的原理分析：

    Java中读写锁有个接口java.util.concurrent.locks.ReadWriteLock，也有具体的实现ReentrantReadWriteLock，

     lock方法 是基于CAS 来实现的

   

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();  
}

5.案例一：

package WriteReadLock;  
  
import java.util.Random;  
import java.util.concurrent.locks.Lock;  
import java.util.concurrent.locks.ReadWriteLock;  
import java.util.concurrent.locks.ReentrantReadWriteLock;  
  
public class ReadWriterLockTest {  
    public static void main(String[] args) {  
        final Queue q3 = new Queue();  
        for(int i=0;i<3;i++)  
        {  
            new Thread(){  
                public void run(){  
                    while(true){  
                        q3.get();                         
                    }  
                }  
                  
            }.start();  
        }  
        for(int i=0;i<3;i++)  
        {         
            new Thread(){  
                public void run(){  
                    while(true){  
                        q3.put(new Random().nextInt(10000));  
                    }  
                }             
                  
            }.start();  
   }  
    }  
}  
  
  
class Queue{  
    //共享数据，只能有一个线程能写该数据，但能够有多个线程同时读该数据。  
    private Object data = null;  
    //获得读写锁  
    ReadWriteLock readWriteLock = new ReentrantReadWriteLock();  
      
    /** 
     * 将用于读的get()和写的put()放在同一个类中这样是为了对同一个资源data进行操做，造成互斥 
     */  
      
    /** 
     * 进行读操做 
     * 能够多个读线程同时进入，写线程不能执行 
     */  
    public void get(){  
        //获取读锁，并加锁  
        Lock readLock = readWriteLock.readLock();  
        readLock.lock();  
        try {  
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " be ready to read data!");  
            Thread.sleep((long)(Math.random()*1000));  
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "have read data :"+ data);          
              
        } catch (InterruptedException e) {  
            e.printStackTrace();  
        }finally {  
            //!!!!!!注意：锁的释放必定要在trycatch的finally中，由于若是前面程序出现异常，锁就不能释放了  
            //释放读锁  
            readLock.unlock();  
        }  
  
          
    }  
      
    /** 
     * 进行写操做 
     * 只能一个写线程进入，读线程不能执行 
     */  
    public void put(Object data){  
        //获取写锁，并加锁  
        Lock writeLock = readWriteLock.writeLock();  
        writeLock.lock();  
        try {  
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " be ready to write data!");                    
            Thread.sleep((long)(Math.random()*1000));  
            this.data = data;         
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " have write data: " + data);   
              
        } catch (InterruptedException e) {  
            e.printStackTrace();  
        }finally {  
            //释放写锁  
            writeLock.unlock();  
        }  
          
    }  
}

没有使用锁以前：读和写交叉在一块儿

 

在加入读写锁以后：读的过程当中，不会有写

6.案例二：

package WriteReadLock;  
  
import java.util.HashMap;  
import java.util.Map;  
import java.util.Random;  
import java.util.concurrent.locks.Lock;  
import java.util.concurrent.locks.ReadWriteLock;  
import java.util.concurrent.locks.ReentrantReadWriteLock;  
  
public class CacheDemo {  
    //用map来模拟缓存  
    Map<String,Object> cache = new HashMap<String,Object>();  
    ReadWriteLock readWriteLock = new ReentrantReadWriteLock();  
  
      
    public static void main(String[] args) {  
        final CacheDemo cacheDemo = new CacheDemo();  
        for(int i=0;i<6;i++)  
        {  
            new Thread(){  
                public void run(){  
                    while(true){  
                      
                        System.out.println( cacheDemo.getData("key1").toString());  
                    }  
                }  
                  
            }.start();  
        }  
          
    }  
      
      
    Lock readLock = readWriteLock.readLock();  
    Lock writeLock = readWriteLock.writeLock();  
    //这里必需要用volatie当一个写线程设置value="aaaabbbb"，必定要让其余的线程知道vlue的变化，这样就不会被重复写  
    volatile Object value;  
    public Object getData(String key){  
          
        readLock.lock();  
          
        try {  
            Thread.sleep(300);  
            System.out.println(" read");  
             value = cache.get(key);  
            if (value == null) {  
                  
                //这里已经加了读锁，读锁中写是不能容许的，因此要把这个锁释放掉  
                readLock.unlock();  
                writeLock.lock();  
                //防止，当多个写者进程在等待，前面的写进程已经赋值了，value已经不为空了后面的等着的写进程仍然继续赋值  
                if(value == null){  
                    System.out.println("find null");  
                    
                    value="aaaabbbb";  
                    cache.put(key, value);  
                    System.out.println("write");  
                }  
                  
                  
                writeLock.unlock();  
                //重新加上读锁  
                readLock.lock();  
                  
            }  
            return value;  
              
        } catch (Exception e) {  
            e.printStackTrace();  
        }finally {  
            readLock.unlock();  
        }  
  
        return null;  
      
    }  
      
}