java并发编程 之 Lock（锁的妙用）

Java 5中提供了另一种实现线程同步或互斥的机制，即使用Lock。Lock比传统线程模型中的synchronized方式更加面向对象。
互斥锁–Lock（ReentrantLock）
所谓互斥锁, 指的是一次最多只能有一个线程持有的锁. 在jdk1.5之前, 我们通常使用synchronized机制控制多个线程对共享资源的访问. 而现在, Lock提供了比synchronized机制更广泛的锁定操作, Lock和synchronized机制的主要区别:
synchronized机制提供了对与每个对象相关的隐式监视器锁的访问, 并强制所有锁获取和释放均要出现在一个块结构中, 当获取了多个锁时, 它们必须以相反的顺序释放. synchronized机制对锁的释放是隐式的, 只要线程运行的代码超出了synchronized语句块范围, 锁就会被释放. 而Lock机制必须显式的调用Lock对象的unlock()方法才能释放锁, 这为获取锁和释放锁不出现在同一个块结构中, 以及以更自由的顺序释放锁提供了可能。

读写锁–ReadWriteLock（ReentrantReadWriteLock）
读写锁：分为读锁和写锁，多个读锁不互斥，读锁与写锁互斥，写锁与写锁互斥。换句话说读取锁允许多个reader线程同时持有, 而写入锁最多只能有一个writter线程持有。
读写锁的使用场合: 读取共享数据的频率远大于修改共享数据的频率， 在上述场合下, 使用读写锁控制共享资源的访问, 可以提高并发性能。

package com.huang.test;

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
import java.util.concurrent.locks.ReadWriteLock;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantReadWriteLock;

/**
 * 读写锁的妙用
 * 简单缓存 的原理
 * @author wuseyukui
 *
 */
public class CacheDemo {

    private ReadWriteLock lock = new ReentrantReadWriteLock();

    private Map<String, Object> cache = new HashMap<String, Object>();

    public static void main(String[] args) {

    }

    /**
     * 简单，通俗
     * 缺点：只有写的时候需要同步（互斥），多线程读数据的时候不需要同步，影响效率
     * @param key
     * @return
     */
//  public synchronized Object getData(String key) {
//       Object obj = cache.get(key);
//       if (obj == null) {
//           obj = "aaa";// 实际是去查询DB
//       }
//      
//      return obj;
//  }

    /**
     * 效率高, 多线程读数据时用读锁可并发，写数据时用写锁互斥。
     * @param key
     * @return
     */
    public synchronized Object getData(String key) {
         lock.readLock().lock();
         Object obj = null;
         try {
            obj = cache.get(key);
             if (obj == null) {
                 lock.readLock().unlock();
                 lock.writeLock().lock();// ①
                 try {
                     // 为了代码的严禁缜密
                     // 假设有三个线程到了代码①处，线程1成功获得写锁，另外两个线程被阻塞。
                     // 当线程1执行到②，释放了写锁，另外两个线程就有机会获取到写锁，进行DB操作，此时obj已经不为空，不需要再查询DB
                     if (obj == null) {
                         obj = "aaa";// 实际是去查询DB
                     }
                } catch (Exception e) {
                    e.printStackTrace();
                } finally {
                    lock.writeLock().unlock();// ②
                }
                 lock.readLock().lock();
             }
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            lock.readLock().unlock();
        }
        return obj;
    }

}