ReentrantReadWriteLock读写锁的使用——实现AB互斥、AC互斥、BC不互斥

1、什么是读写锁ReentrantReadWriter

说到ReentrantReadWriteLock，首先要做的是与ReentrantLock划清界限。它和后者都是单独的实现，彼此之间没有继承或实现的关系。

ReentrantLock 实现了标准的互斥操作，属于排他锁，也就是一次只能有一个线程持有锁，也即所谓独占锁的概念。显然这个特点在一定程度上面减低了吞吐量，实际上独占锁是一种保守的锁策略，在这种情况下任何“读/读”，“写/读”，“写/写”操作都不能同时发生。但是同样需要强调的一个概念是，锁是有一定的开销的，当并发比较大的时候，锁的开销就比较客观了。所以如果可能的话就尽量少用锁，非要用锁的话就尝试看能否改造为读写锁。

ReadWriteLock 描述的是：一个资源能够被多个读线程访问，或者被一个写线程访问，但是不能同时存在读写线程。也就是说读写锁使用的场合是一个共享资源被大量读取操作，而只有少量的写操作（修改数据）。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。

2、读写锁ReentrantReadWriter特性

公平性选择：支持非公平（默认）和公平的锁获取模式，吞吐量还是非公平优于公平
重入性：该锁支持重入锁，以读写线程为例：读线程在获取读锁之后，能够再次读取读锁，而写线程在获取写锁之后可以同时再次获取读锁和写锁
锁降级：遵循获取写锁，获取读锁再释放写锁的次序，写锁能够降级为读锁

3、读写锁ReadWriteLock的API

public interface ReadWriteLock {

    /**
     * Returns the lock used for reading.
     */
    Lock readLock();

    /**
     * Returns the lock used for writing.
     */
    Lock writeLock();
}

4、实现AB互斥、AC互斥、BC不互斥

思考这样一个需求

一个java类里面有ABC三个方法，我想在多线程的情况下，AB互斥、AC互斥、BC不互斥，有什么办法做到吗？

用读写锁实现的思路很简单，就是 B和C加上读锁，A加上写锁，就可以了，这样BC可以同时走，但B或C执行时，A不能执行，反之也是

private static final ReentrantReadWriteLock rwLock = new ReentrantReadWriteLock();

private static final Lock readLock = rwLock.readLock();  // 读锁
private static final Lock writeLock = rwLock.writeLock();// 写锁

public static void A() {
  try {
    writeLock.lock();
    // do something...
  } finally {
    writeLock.unlock();
  }
}

public static void B() {
  try {
    readLock.lock();
    // do something...
  } finally {
    readLock.unlock();
  }
}

public static void C() {
  try {
    readLock.lock();
    // do something...
  } finally {
    readLock.unlock();
  }
}

思考一个问题，我们默认使用的锁是非公平锁，只有当我们显示设置为公平锁的情况下，才会使用公平锁。看读写锁的实现源码，我们可以发现，读锁和写锁共用同一个等待队列，那么在采用非公平锁的情况下，如果读锁的线程执行时间比较长，并且读锁的并发比较高，那么写锁的线程是有可能永远都拿不到锁的。这个时候就需要使用公平锁了，公平锁可以实现FIFO，如果等待队列中没有节点在等待，则占有锁，如果已经存在等待节点，则返回失败，由后面的程序去将此线程加入等待队列。但是，使用公平锁的线程进行了频繁切换，而频繁切换线程，性能必然会下降的厉害，这也告诫了我们在实际的开发过程中，在需要使用公平锁的情景下，务必要考虑线程的切换频率。