Java 读写锁原来这么简单

Java架构师迁哥

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发布于: 2021 年 01 月 29 日

前言

在实际项目中，比如我们有一个共享资源文件，我们程序会会同时并发的去读、写这个共享资源文件，那怎么能保证在高并发场景下安全、高效读写呢？OK，看了下文便知

提示：以下是本篇文章正文内容，案例仅供参考

一、技术介绍

1.ReentranReadWriteLock 是什么？

ReadWriteLock 提供了 readLock 和 writeLock 两种锁的操作机制，一个是读锁，一个是写锁，而它的实现类就是 ReentranReadWriteLock

读锁可以在没有写锁的时候被多个线程同时持有，写锁是独占的(排他的)。这意味着每次只能有一个线程写，但可以多个线程并发地读。

理论上，读写锁比互斥锁允许对于共享数据更大程度的并发。与互斥锁相比，读写锁是否能够提高性能取决于读写数据的频率、读取和写入操作的持续时间、以及读线程和写线程之间的竞争。

二、源码分析

1.ReadLock

直接看 ReadLock 源码

可以看到 ReadLock 的 lock 操作实际实现对应 Sync 的 tryAcquireShared 方法，我们点进去看看

如果另一个线程持有写锁，则失败。
readerShouldBlock():读锁是否需要等待（公平锁原则）； r < MAX_COUNT：持有线程小于最大数；compareAndSetState(c, c + SHARED_UNIT)：设置读取锁状态；整体意思就是读线程是否应该被阻塞、并且小于最大值、并且比较设置成功
else 判断里读锁数量不为 0 并且不为当前线程，获取计数器并且+1
最后的这行方法执行是由于线程显然不符合条件，或者 CAS 失败或计数饱和，使用完整版本的获取，这里面的方法可处理 CAS miss 和 tryAcquireShared 中未处理的可重入读

2.WriteLock

再接着看 WriteLock 源码

exclusiveCount 方法的作用是将同步变量与 0xFFFF 做 &运算，计算结果就是写锁的数量,因此 w 的值的含义就是写锁的数量如果 c 不为 0 就表示锁被占用了，占用的是写锁还是读锁呢？这个时候就需要根据 w 的值来判断了。如果 c 等于 0 就表示此时锁还没有被任何线程占用，那就让线程直接去尝试获取锁.

如果 w 为 0，说明写锁数量为 0，而此时又因为 c 不等于 0，说明锁被占用，但是不是写锁，那么此时锁的状态一定是读锁，既然是读锁状态，那么写锁此时来获取锁时，就肯定失败，因此当 w 等于 0 时，tryAcquire 方法返回 false。

如果 w 不为 0，说明此时锁的状态时写锁，接着进行 current != getExclusiveOwnerThread()判断，判断持有锁的线程是否是当前线程

如果不是当前线程，那么 tryAcquire()返回 false；如果是当前线程，那么就进行后面的逻辑。为什么是当前线程持有锁，就还能执行后面的逻辑呢？那是因为读写锁是可重入的。

三、单元测试

OK，不废话，接下来上简单直接的单元测试

package com.hyh.core.test;
import org.junit.Test;
import java.util.concurrent.ExecutorService;import java.util.concurrent.Executors;import java.util.concurrent.TimeUnit;import java.util.concurrent.locks.Lock;import java.util.concurrent.locks.ReentrantReadWriteLock;
/** * 可重入读写锁 TEST * * @Author: heyuhua * @Date: 2021/1/28 14:14 */public class ReentranReadWriteLockTest {
    ReentrantReadWriteLock reentrantReadWriteLock = new ReentrantReadWriteLock();    Lock readLock = reentrantReadWriteLock.readLock();    Lock writeLock = reentrantReadWriteLock.writeLock();

    @Test    public void test() throws InterruptedException {        ExecutorService threadPool = Executors.newFixedThreadPool(10);        for (int i = 0; i < 5; i++) {            threadPool.execute(() -> {                readLock();            });            threadPool.execute(() -> {                writeLock();            });        }        threadPool.shutdown();        TimeUnit.SECONDS.sleep(10);    }
    private void readLock() {        readLock.lock();        try {            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "-获取读锁...");            TimeUnit.SECONDS.sleep(1);        } catch (InterruptedException e) {            e.printStackTrace();        } finally {            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "-释放读锁...");            readLock.unlock();        }    }
    private void writeLock() {        writeLock.lock();        try {            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "-获取写锁...");            TimeUnit.SECONDS.sleep(1);        } catch (InterruptedException e) {            e.printStackTrace();        } finally {            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "-释放写锁...");            writeLock.unlock();        }    }

}复制代码

复制代码

可以看到多个线程都可以同时获得读锁，而写锁必须等读锁释放了后才能获取，同样的读锁必须等写锁释放了后才能获取

总结

读写锁总结一句话：读读共享、写写互斥、读写互斥。

读写锁的适用场合：相比于 ReentrantLock 适用于一般场合，ReadWriteLock 适用读多写少的场景，合理使用可以进一步提高并发

看完三件事❤️

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发布于: 2021 年 01 月 29 日阅读数: 15

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一、技术介绍

1.ReentranReadWriteLock 是什么？

二、源码分析

1.ReadLock

2.WriteLock

三、单元测试

总结

推荐阅读

看完三件事❤️

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Java 读写锁 原来这么简单

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1.ReentranReadWriteLock 是什么？

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2.WriteLock

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