java读写锁解读

读写锁介绍

现实中有这样一种场景：对共享资源有读和写的操作，且写操作没有读操作那么频繁。在没有写操作的时候，多个线程同时读一个资源没有任何问题，所以应该允许多个线程同时读取共享资源；但是如果一个线程想去写这些共享资源，就不应该允许其他线程对该资源进行读和写的操作了。

针对这种场景，JAVA 的并发包提供了读写锁 ReentrantReadWriteLock，它表示两个锁，一个是读操作相关的锁，称为共享锁；一个是写相关的锁，称为排他锁

1. 线程进入读锁的前提条件：

• 没有其他线程的写锁

• 没有写请求, 或者有写请求，但调用线程和持有锁的线程是同一个(可重入锁)。

2. 线程进入写锁的前提条件：

• 没有其他线程的读锁

• 没有其他线程的写锁

而读写锁有以下三个重要的特性：

（1）公平选择性：支持非公平（默认）和公平的锁获取方式，吞吐量还是非公平优于公平。

（2）重进入：读锁和写锁都支持线程重进入。

（3）锁降级：遵循获取写锁、获取读锁再释放写锁的次序，写锁能够降级成为读锁。

ReentrantReadWriteLock

public class ReentrantReadWriteLock implements ReadWriteLock,
        java.io.Serializable {
    /**
     * 读锁
     */
    private final ReentrantReadWriteLock.ReadLock readerLock;

    /**
     * 写锁
     */
    private final ReentrantReadWriteLock.WriteLock writerLock;
    final Sync sync;

    /**
     * 使用默认（非公平）的排序属性创建一个新的
     * ReentrantReadWriteLock
     */
    public ReentrantReadWriteLock() {
        this(false);
    }

    /**
     * 使用给定的公平策略创建一个新的 ReentrantReadWriteLock
     */
    public ReentrantReadWriteLock(boolean fair) {
        sync = fair ? new FairSync() : new NonfairSync();
        readerLock = new ReadLock(this);
        writerLock = new WriteLock(this);


    }

    /**
     * 返回用于写入操作的锁
     */
    public ReentrantReadWriteLock.WriteLock writeLock() {
        return
                writerLock;
    }

    /**
     * 返回用于读取操作的锁
     */
    public ReentrantReadWriteLock.ReadLock readLock() {
        return
                readerLock;
    }

    abstract static class Sync extends AbstractQueuedSynchronizer {
    }

    static final class NonfairSync extends Sync {
    }

    static final class FairSync extends Sync {
    }

    public static class ReadLock implements Lock, java.io.Serializable {
    }

    public static class WriteLock implements Lock, java.io.Serializable {
    }
}

可以看到，ReentrantReadWriteLock 实现了 ReadWriteLock 接口， ReadWriteLock 接口定义了获取读锁和写锁的规范，具体需要实现类去实现；同时其还实现了 Serializable 接口，表示可以进行序列化，在源代码中可以看到 ReentrantReadWriteLock 实现了自己的序列化逻辑。

入门案例

场景: 使用 ReentrantReadWriteLock 对一个 hashmap 进行读和写操作

class  MyCache{
    //创建map集合
    private  volatile Map<String,Object> map=new HashMap<>();

    //创建读写锁对象
     private ReadWriteLock rw=new ReentrantReadWriteLock();
    //放对象
     public void put(String key,Object value){
         rw.writeLock().lock();
         try {
             System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"正在进行操作");
             TimeUnit.MICROSECONDS.sleep(300);
             map.put(key,value);
             System.out.println("操作完成");
         } catch (InterruptedException e) {
             e.printStackTrace();
         } finally {
           rw.writeLock().unlock();
         }
     }
     //取对象
    public Object get(String key){
         Object result=null;
         try {
             rw.readLock().lock();
             System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "正在取值");
              TimeUnit.MICROSECONDS.sleep(300);
              result=map.get(key);
         } catch (InterruptedException e) {
             e.printStackTrace();
         }finally {
             rw.readLock().unlock();
         }
         return  result;
    }
}

小结

• 在线程持有读锁的情况下，该线程不能取得写锁(因为获取写锁的时候，如果发现当前的读锁被占用，就马上获取失败，不管读锁是不是被当前线程持有)。

• 在线程持有写锁的情况下，该线程可以继续获取读锁（获取读锁时如果发现写锁被占用，只有写锁没有被当前线程占用的情况才会获取失败）。

原因: 当线程获取读锁的时候，可能有其他线程同时也在持有读锁，因此不能把获取读锁的线程“升级”为写锁；而对于获得写锁的线程，它一定独占了读写锁，因此可以继续让它获取读锁，当它同时获取了写锁和读锁后，还可以先释放写锁继续持有读锁，这样一个写锁就“降级”为了读锁。

读写锁介绍

ReentrantReadWriteLock

入门案例

小结

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