读写锁简介

所谓的读写锁值得是两把锁,在进行数据写入的时候有一个把“写锁”,而在进行数据读取的时候有一把“读锁”。

写锁会实现线程安全同步处理操作,而读锁可以被多个对象读取获取。

读写锁:ReadWriteLock

  • 读写锁:分为读锁和写锁,多个读锁不互斥,读锁与写锁互斥,这是由JVM自己控制的。
  • ReentrantReadWriteLock会使用两把锁来解决问题,一个读锁(多个线程可以同时读),一个是写锁(单个线程写)。
  • ReadLock可以被多个线程持有并且在作用时排斥任何的WriteLock,而WriteLock则是完全的互斥。这一特性最为重要,因为对于高读取频率而相对较低写入的数据结构,使用此类锁同步机制则可以提高并发量。

ReadWriteLock接口定义

package java.util.concurrent.locks;
public interface ReadWriteLock {
Lock readLock(); //读锁
Lock writeLock(); //写锁
}

ReentrantReadWriteLock类定义

package java.util.concurrent.locks;
public class ReentrantReadWriteLock implements ReadWriteLock, java.io.Serializable

ReentrantReadWriteLock类结构

小例子:银行存款简单实现

编写一个银行存款的程序,现在有10个人向银行账户存款,存放的一定要采用独占锁(写锁),而在读取的时候所有的线程都可以读取,应该使用共享锁也就是写锁。

在ReadWriteLock接口里面可以发现有两个方法可以获得锁:

  • 获得写锁:public Lock writeLock();
  • 获得读锁:public Lock readLock();

范例:利用读写锁操作实现存款与查看

package so.strong.mall.concurrent;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
import java.util.concurrent.locks.ReadWriteLock;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantReadWriteLock; public class BankDemo {
public static void main(String[] args) {
final Account account = new Account("iTermis", 15.0);
final double[] money = new double[]{5.0, 300.0, 5000.0, 50000.0, 1000.0}; //准备要存入的金额
final int len = money.length;
for (int i = 0; i < 2; i++) { //设置两个写线程
new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
for (int j = 0; j < len; j++) {
account.saveMoney(money[j]);
}
}
}, "存款用户-" + i).start();
}
for (int i = 0; i < 10; i++) { //设置10个读线程
new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "查账,账户名: " + account.getName() + ",资产总额: " + account.loadMoney());
}
}, "收款人iTermis-" + i).start();
}
}
} class Account {
private String name; //开户名
private double asset = 10.0; //银行资产
private ReadWriteLock readWriteLock = new ReentrantReadWriteLock(); //读写分离 public Account(String name, double asset) {
this.name = name;
this.asset = asset;
} //存款处理
public boolean saveMoney(double money) {
this.readWriteLock.writeLock().lock(); //对写入数据进行锁定处理
try {
System.out.println("【(" + Thread.currentThread().getName() + ")存款-BEFORE】存款金额:" + money);
TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
if (money > 0.0) {
this.asset += money;
return true; //存款成功
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
} finally {
System.out.println("【(" + Thread.currentThread().getName() + ")存款-AFTER】存款金额:" + getAsset());
this.readWriteLock.writeLock().unlock(); //进行解锁处理
}
return false;
} //返回当前的资金
public double loadMoney() {
this.readWriteLock.readLock().lock();
try {
return this.getAsset();
} finally {
this.readWriteLock.readLock().unlock();
}
} public String getName() {
return name;
} private double getAsset() {
return asset;
}
}
【(存款用户-0)存款-BEFORE】存款金额:5.0
【(存款用户-0)存款-AFTER】存款金额:20.0
【(存款用户-0)存款-BEFORE】存款金额:300.0
【(存款用户-0)存款-AFTER】存款金额:320.0
【(存款用户-0)存款-BEFORE】存款金额:5000.0
【(存款用户-0)存款-AFTER】存款金额:5320.0
【(存款用户-0)存款-BEFORE】存款金额:50000.0
【(存款用户-0)存款-AFTER】存款金额:55320.0
【(存款用户-0)存款-BEFORE】存款金额:1000.0
【(存款用户-0)存款-AFTER】存款金额:56320.0
【(存款用户-1)存款-BEFORE】存款金额:5.0
【(存款用户-1)存款-AFTER】存款金额:56325.0
【(存款用户-1)存款-BEFORE】存款金额:300.0
【(存款用户-1)存款-AFTER】存款金额:56625.0
【(存款用户-1)存款-BEFORE】存款金额:5000.0
【(存款用户-1)存款-AFTER】存款金额:61625.0
【(存款用户-1)存款-BEFORE】存款金额:50000.0
【(存款用户-1)存款-AFTER】存款金额:111625.0
【(存款用户-1)存款-BEFORE】存款金额:1000.0
【(存款用户-1)存款-AFTER】存款金额:112625.0
收款人iTermis-0查账,账户名: iTermis,资产总额: 112625.0
收款人iTermis-3查账,账户名: iTermis,资产总额: 112625.0
收款人iTermis-6查账,账户名: iTermis,资产总额: 112625.0
收款人iTermis-1查账,账户名: iTermis,资产总额: 112625.0
收款人iTermis-9查账,账户名: iTermis,资产总额: 112625.0
收款人iTermis-2查账,账户名: iTermis,资产总额: 112625.0
收款人iTermis-8查账,账户名: iTermis,资产总额: 112625.0
收款人iTermis-7查账,账户名: iTermis,资产总额: 112625.0
收款人iTermis-5查账,账户名: iTermis,资产总额: 112625.0
收款人iTermis-4查账,账户名: iTermis,资产总额: 112625.0

  

独占锁处理的速度很慢,但是可以保证线程数据的安全性,而共享锁处理速度快,是对多个线程进行的锁处理机制。

ps:这个读写的处理关系是重要类集ConcurrentHashMap的核心实现思想,当然这是后话。

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