舉例說明Java多線程編程中讀寫鎖的使用

來源：本站原創(chuàng)|時間：2020-01-10|欄目：C#教程|點擊：次

以下示例為 java api并發(fā)庫中 ReentrantReadWriteLock自帶的實例，下面進行解讀

 class CachedData {
  Object data;
  volatile boolean cacheValid;
  ReentrantReadWriteLock rwl = new ReentrantReadWriteLock();

  void processCachedData() {
   rwl.readLock().lock();//@1
   if (!cacheValid) {
    // Must release read lock before acquiring write lock
    rwl.readLock().unlock();//@4
    rwl.writeLock().lock();//@2
    // Recheck state because another thread might have acquired
    //  write lock and changed state before we did.
    if (!cacheValid) {//@3
     data = ...
     cacheValid = true;
    }
    // Downgrade by acquiring read lock before releasing write lock
    rwl.readLock().lock();
    rwl.writeLock().unlock(); // Unlock write, still hold read
   }

   use(data);
   rwl.readLock().unlock();
  }
 }

當(dāng)有n多線程使用同一CachedData 實例對象調(diào)用processCachedData方法時，就會產(chǎn)生線程的并發(fā)問題.
@1行，當(dāng)有線程正在對數(shù)據(jù)進行寫操作的時候，運行到@1行的線程要等待寫操作的完成，因為第一個運行到@2的線程會加上鎖，然后對數(shù)據(jù)進行需該，期間不允許任何線程進行讀或者是寫的操作，

當(dāng)寫完后，在該線程上加上讀鎖操作，以防止解寫鎖后，別的線程對數(shù)據(jù)再次進行寫時出錯.在第一個運行到@2的線程之后的很多線程，

可能已經(jīng)運行到了@4,當(dāng)對數(shù)據(jù)修改好之后，解除掉寫鎖，別的線程就會執(zhí)行到@2，這時第一個線程已經(jīng)經(jīng)數(shù)據(jù)修改好了，所以有了@3的判斷。

在編寫多線程程序的時候,要置于并發(fā)線程的環(huán)境下考慮，巧妙的運用ReentrantReadWriteLock，在運用時，注意鎖的降級，寫入鎖可以獲得讀鎖，讀鎖不可以獲得寫入鎖，所以在上寫入鎖時，必須先將讀鎖進行解除，然后上讀鎖。

使用時注意的幾個方面：
　　讀鎖是排寫鎖操作的，讀鎖不排讀鎖操作，多個讀鎖可以并發(fā)不阻塞。即在讀鎖獲取后和讀鎖釋放之前，寫鎖并不能被任何線程獲得，
　　　　　　多個讀鎖同時作用期間，試圖獲取寫鎖的線程都處于等待狀態(tài)，當(dāng)最后一個讀鎖釋放后,試圖獲取寫鎖的線程才有機會獲取寫鎖。
　　寫鎖是排寫鎖、排讀鎖操作的。當(dāng)一個線程獲取到寫鎖之后，其他試圖獲取寫鎖和試圖獲取讀鎖的線程都處于等待狀態(tài)，直到寫鎖被釋放。
寫鎖是可以獲得讀鎖的，即:

　　　　　　rwl.writeLock().lock();
　　　　　　//在寫鎖狀態(tài)中，可以獲取讀鎖
　　　　　　rwl.readLock().lock();
　　　　　　rwl.writeLock().unlock();

　　讀鎖是不能夠獲得寫鎖的，如果要加寫鎖，本線程必須釋放所持有的讀鎖，即:

　　　　  rwl.readLock().lock();
　　　　　　//......
　　　　　　//必須釋放掉讀鎖，才能夠加寫鎖
　　　　　　rwl.readLock().unlock();
　　　　　　rwl.writeLock().lock();

讀寫鎖是線程讀寫同一文件所需要用到的，讀寫鎖是什么東西在這里不做過多的解釋，可以自己去百度或谷歌去搜一下。

謹(jǐn)在此附上我自己寫的緩存系統(tǒng)的簡單實現(xiàn)，你從中也能悟出緩存實現(xiàn)的基本思想

緩存里面有數(shù)據(jù)就從緩存中取，沒有就給你從其他地方得到。

package cn.com.scl.cache 
 
import java.util.HashMap; 
import java.util.Map; 
import java.util.concurrent.locks.ReadWriteLock; 
import java.util.concurrent.locks.ReentrantReadWriteLock; 
/** 
 * 緩存的實現(xiàn)，每個線程只能獲得他自己的緩存，也應(yīng)該是單例的 
 * 本類沒有去實現(xiàn)單例，如果需要的話可以自行去實現(xiàn) 
 * @author scl 
 * 
 */ 
public class CacheSystem { 
  private Map<String, Object> cache = new HashMap<String,Object>(); 
  private ReadWriteLock rwl = new ReentrantReadWriteLock(); 
  public Object getData(String key){ 
    //先從緩存中去取數(shù)據(jù),先加上讀鎖  
    rwl.readLock().lock(); 
    Object obj = null; 
    try{ 
      obj = cache.get(key); 
      if(obj == null){ 
        //先解除讀鎖，在上寫鎖(必須先解除讀鎖才能成功上寫鎖)  
        rwl.readLock().unlock(); 
        rwl.writeLock().lock(); 
        //去數(shù)據(jù)庫取數(shù)據(jù),再判斷一次是否為null，因為有可能多個線程獲得寫鎖  
        try{ 
        if(obj == null){ 
          obj = new String("obj is get from db"); 
        } 
        }finally{ 
          //先上讀鎖，然后再解除寫鎖（這樣可以成功完成，在解除寫鎖前獲得讀鎖，寫鎖被降級--這翻譯的api上的）  
          rwl.readLock().lock(); 
          rwl.writeLock().unlock();//解除寫鎖，讀鎖仍然持有  
        } 
      } 
    }finally{ 
      rwl.readLock().unlock(); 
    } 
    return obj; 
  } 
 
}

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