本章节将学习 ReentrantReadWriteLock（读写锁），ReadWriteLock 也是 java 5之后引入的，之前提到锁（如Mutex和ReentrantLock）基本都是排他锁，这些锁在同一时刻只允许一个线程进行访问，而读写锁在同一时刻可以允许多个读线程访问，但是在写线程访问时，所有的读线程和其他写线程均被阻塞。读写锁维护了一对锁，一个读锁和一个写锁，通过分离读锁和写锁，使得并发性相比一般的排他锁有了很大提升。 读写锁的访问约束：
读-读不互斥：读读之间不阻塞读-写互斥：读堵塞写，写也阻塞读写-写互斥：写写阻塞
ReadWriteLock
ReentrantReadWriteLock 为ReadWriteLock接口的实现，ReadWriteLock仅定义了获取读锁和写锁的两个方法，即readLock()方法和writeLock()方法。
public interface ReadWriteLock {
Lock readLock();
Lock writeLock();
}
除了接口方法之外，ReentrantReadWriteLock 还提供了一些便于外界监控其内部工作状态的方法。
int getReadLockCount(): 返回当前读锁被获取的次数。该次数不等于获取读锁的线程数，例如，仅一个线程，他连续获取（重进入）了 n 次读锁，那么占据读锁的线程数是 1 ，但该方法返回 n。int getReadHoldCount():返回当前线程获取读锁的次数。该方法在 Java 6 中加入到 ReentrantReadWriteLock 中，使用ThreadLocal保存当前线程获取次数，这也使得 Java 6 的实现变得更加复杂boolean isWriteLocked(): 判断写锁是否被获取int getWriteHoldCount(): 返回当前写锁被获取的次数
ReentrantReadWriteLock
通过 ReentrantReadWriteLock 实现一个简单的缓存，代码示例如下:
public class LockExample3 {
private static final Map<String, Object> map = new HashMap<>();
private static final ReentrantReadWriteLock lock = new ReentrantReadWriteLock();
private static final Lock readLock = lock.readLock();
private static final Lock writeLock = lock.writeLock();
/**
* 向 map 存入数据
*
* @param key
* @param value
* @return
*/
public static Object put(String key, Object value) {
writeLock.lock();
try {
return map.put(key, value);
} finally {
writeLock.unlock();
}
}
/**
* 获取单个键值的值
*
* @param key
* @return
*/
public static Object get(String key) {
readLock.lock();
try {
return map.get(key);
} finally {
readLock.unlock();
}
}
/**
* 获取 map 的键值
*
* @return
*/
public static Set<String> getAllKeys() {
readLock.lock();
try {
return map.keySet();
} finally {
readLock.unlock();
}
}
/**
* 清除 map 所有的数据
*/
public static void clear() {
writeLock.lock();
try {
map.clear();
} finally {
writeLock.unlock();
}
}
}
测试代码
public class LockExample3Test {
// 请求总数
public static int requestTotal = 10;
public static void main(String[] args) throws Exception {
ExecutorService executorService = Executors.newCachedThreadPool();
final CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(requestTotal);
for (int i = 0; i < requestTotal; i++) {
final String temp = String.valueOf(i);
executorService.execute(() -> {
try {
add(temp);
} catch (Exception e) {
}
countDownLatch.countDown();
});
}
// 等待所有的线程运行完成
countDownLatch.await();
// 多线程获取 key
for (int i = 0; i < requestTotal; i++) {
final String temp = String.valueOf(i);
executorService.execute(() -> {
try {
get(temp);
} catch (Exception e) {
}
});
}
executorService.shutdown();
TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
// 获取所有的keys
System.out.println("获取所有的键值\t" + LockExample3.getAllKeys());
// 清除所有的 keys
LockExample3.clear();
// 再次获取所有的keys 发现已被清空
System.out.println("获取所有的键值\t" + LockExample3.getAllKeys());
}
private static void add(String i) {
LockExample3.put(i, Thread.currentThread().getName());
}
private static void get(String i) {
System.out.println(i + "\t" + LockExample3.get(i));
}
}
运行结果如下：
0 pool-1-thread-1
1 pool-1-thread-2
2 pool-1-thread-3
4 pool-1-thread-5
3 pool-1-thread-4
8 pool-1-thread-9
7 pool-1-thread-8
6 pool-1-thread-7
5 pool-1-thread-6
9 pool-1-thread-10
获取所有的键值 [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
获取所有的键值 []
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