ReadWriteLock

ReadWriteLock是Java并发编程中的高级锁机制,允许多个线程并行读取资源,但只允许一个线程写入。ReentrantReadWriteLock是其具体实现。本文通过示例展示了如何使用ReadWriteLock进行读写操作,并强调了其内部维护两个独立锁的事实,一个用于读,一个用于写。了解更多关于ReadWriteLock的理论,可以参考Java并发教程。

本文翻译自http://tutorials.jenkov.com/java-util-concurrent/readwritelock.html,人工翻译,仅供学习交流。

ReadWriteLock

readwritelock是一种高级的线程锁机制,它允许多个线程读取某个资源,但一次只能有一个线程写入它。
其思想是,多个线程可以同时从共享资源中读取,而不会导致并发性错误。并发错误首先发生在对共享资源的读写并发发生时,或者多个写入并发发生。
在本文中,我只介绍了Java内置的ReadWriteLock。如果您想了解更多关于ReadWriteLock实现背后的理论.。你可以在我的Java并发教程中读到Read - Write Locks

ReadWriteLock锁定规则

允许线程在读取或写入保护资源时锁定ReadWriteLock的规则如下 :

  • 读锁 如果没有线程锁定ReadWriteLock进行写操作,没有线程请求写锁(但尚未获得),因此,多个线程可以锁定用于读取的锁。
  • 写锁 如果没有线程正在读或写,因此,每次只有一个线程可以锁定写锁。

ReadWriteLock实现类

ReadWriteLock是一个接口,使用ReadWriteLock需要用到实现类。java.util.concurrent.locks包包含以下ReadWriteLock实现:

  • ReentrantReadWriteLock

ReadWriteLock代码示例

下面是一个简单的代码示例,演示了如何创建ReadWriteLock以及读写如何锁定:

ReadWriteLock readWriteLock = new ReentrantReadWriteLock();


readWriteLock.readLock().lock();

    // multiple readers can enter this section
    // if not locked for writing, and not writers waiting
    // to lock for writing.

readWriteLock.readLock().unlock();


readWriteLock.writeLock().lock();

    // only one writer can enter this section,
    // and only if no threads are currently reading.

readWriteLock.writeLock().unlock();

请注意ReadWriteLock实际上是如何在内部保存两个Lock实例的。一个保护读访问,一个保护写访问。

下一节:AtomicBoolean
ReadWriteLock义了获取的两个方法,即 ReadLock() 方法和 writeLock() 方法。其实现 ReentranReadWriteLock 有特的原理机制。 从特性方面来看,它支持公平和非公平的获取方式,默认是非公平模式,通常非公平模式吞吐量更优。同时支持重进入,读线程获取后可再次获取线程获取后能再次获取,还可获取。并且遵循获取获取再释放的次序,可以降级成为读[^1]。 从实现结构来讲,ReadWriteLock 的实现里,ReaderLock 为读,WriterLock 为,二者都实现了 Lock 接口。Sync 继承自 AbstractQueuedSynchronize(AQS),可以是公平 FairSync 或非公平 NonfairSync,这些构成了其底层的同步机制,保证了的正确获取和释放[^2]。 在并发场景下,读 - 机制允许多个线程同时获取来读取共享资源,提高了并发性能,尤其是在读操作远多于操作的情况。例如 POSIX 线程(pthread)库中的 pthread_rwlock_rdlock 函数,用于在读 - 上请求读线程安全地读取共享资源时会使用该函数,这和 ReadWriteLock 的读原理类似,都是为了提高并发程序性能[^3]。 ```java import java.util.concurrent.locks.ReadWriteLock; import java.util.concurrent.locks.ReentrantReadWriteLock; public class ReadWriteLockExample { private ReadWriteLock lock = new ReentrantReadWriteLock(); public void readData() { lock.readLock().lock(); try { // 读取共享资源的操作 } finally { lock.readLock().unlock(); } } public void writeData() { lock.writeLock().lock(); try { // 入共享资源的操作 } finally { lock.writeLock().unlock(); } } } ```
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