读写锁 降级 --使用场景 + AQS原理使用

最新推荐文章于 2024-09-28 11:05:11 发布
原创 最新推荐文章于 2024-09-28 11:05:11 发布 · 222 阅读 · 0 ·
CC 4.0 BY-SA版权
版权声明：本文为博主原创文章，遵循 CC 4.0 BY-SA 版权协议，转载请附上原文出处链接和本声明。
文章标签：

#java

本文深入探讨了模板设计模式在软件开发中的应用及其优势，同时详细解析了AQS（AbstractQueuedSynchronizer）的工作原理，包括其在并发控制中的核心角色和常见使用场景。通过实例分析，阐述了如何利用AQS实现高效线程同步，并讨论了与UnsupportedOperationException的相关性。

 

AQS  =模板设计模式

new UnsupportedOperationException()；

 

 

 

 

Java并发原理抽丝剥茧，读写锁ReadWriteLock实现深入剖析
seaboat——a free boat on the sea.（公众号：远洋号）
02-24 690
跟着作者的65节课彻底搞懂Java并发原理专栏，一步步彻底搞懂Java并发原理。 作者简介：笔名seaboat，擅长工程算法、人工智能算法、自然语言处理、架构、分布式、高并发、大数据和搜索引擎等方面的技术，大多数编程语言都会使用，但更擅长Java、Python和C++。平时喜欢看书、写作和运动，擅长篮球、跑步、游泳、健身和羽毛球等运动项目。崇尚开源，崇尚技术自由，更崇尚思想自由。出版书籍：《...
锁的降级（ReentrantReadWriteLock）
荣山的博客
01-03 2416
锁的降级（ReentrantReadWriteLock）
锁降级
子与
03-11 223
package com.huey.thread.readwrite; import java.util.concurrent.locks.ReentrantReadWriteLock; /** * @Author: huey * @Desc: 在降级成功后，也就是持有写锁的时候同时申请并且获取了读锁后，此时直接释放写锁，但是不释放读锁，这样就可以提高利用 * 效率，下面的代码...
Java并发（十三）：读写锁之间的锁降级和锁升级
2401_84024576的博客
04-12 750
当一个线程获取了写锁，并且又获取了读锁（获取写锁的线程可以获取读锁），那么当该线程释放了写锁时，该线程拥有的锁就会进行降级，变为了读锁，其实这个实现从之前看加锁源码就知道了，读锁和写锁的获取都是分开的，所以写锁的释放不会影响到读锁的持有。那么此时问题就出来了，在该线程释放写锁的一瞬间，就会有其他线程去获取写锁，那么该线程就会获取读锁失败，并且在线程在等待自旋获取读锁中，那么，当其他线程修改完数据并且释放了写锁，该线程再去获取读锁进行访问，锁降级的情景是，拿了写锁，然后再拿读锁，这有什么必要性吗？
Thread之锁降级
xiewz1112的博客
09-11 511
锁降级 锁降级是指持有写锁的同时，再获取读锁，最后释放写锁的过程。反之持有写锁，释放写锁，获取读锁的过程不是锁降级。锁降级的应用场景是数据不常变化，多线程可以并发处理数据。数据变更后，如果当前线程感知数据变化，则进行数据准备工作，同时其他线程被阻塞。锁降级的目的是数据准备完毕，释放写锁之前，获取读锁以感知其他线程对数据的更新。 可降级的原因 写锁为可重入的拍他锁，读锁为可重入的共享锁，之所以...
并发编程之——读锁源码分析(解释关于锁降级的争议)
weixin_34010949的博客
04-30 195
1. 前言 在前面的文章 并发编程之——写锁源码分析中，我们分析了 1.8 JUC 中读写锁中的写锁的获取和释放过程，今天来分析一下读锁的获取和释放过程，读锁相比较写锁要稍微复杂一点，其中还有一点有争议的地方——锁降级。 今天就来解开迷雾。 2. 获取读锁 tryAcquireShared 方法 首先说明，获取读锁的过程是获取共享锁的过程。 代码加注释如下： protected final int...
Java 读写锁 ReadWriteLock 原理与应用场景详解
萌兔兔MMQ！！
09-30 4124
主要是为了保证数据的可见性，如果当前线程不获取读锁而直接释放写锁，假设此刻另一个线程获取的写锁，并修改了数据，那么当前线程就步伐感知到线程T的数据更新，如果当前线程遵循锁降级的步骤，那么线程T将会被阻塞，直到当前线程使数据并释放读锁之后，线程T才能获取写锁进行数据更新。或者锁状态不为零，而写锁的状态也不为0，但是获取写锁的线程不是当前线程，则当前线程不能获取写锁。公平性：读写锁支持非公平和公平的锁获取方式，非公平锁的吞吐量优于公平锁的吞吐量，默认构造的是非公平锁。
Java并发编程系列---可重入锁和读写锁的实现原理、源码分析
逆流而上的博客
02-11 1151
一、重入锁 1.1 什么是重入锁 重入锁ReentrantLock，就是支持重进入的锁，它表示该锁能够支持一个线程对资源的重复加锁。除此之外，该锁的还支持获取锁时的公平和非公平性选择。 1.2 重入锁有什么用 例子：之前AQS的一个自己实现的锁 package com.example.demo.thread; import java.util.concurrent.TimeUnit; impor...
ReentrantReadWriteLock读写锁原理解析
踩踩踩从踩的博客
09-18 450
ReentrantLock及Condition原理解析 前言 上篇文章主要介绍锁的概念，及ReentrantLock及Condition原理解析 ；如何不使用synchronized也能创建一个锁，并且相对于关键字来说更加优化。 本篇文章继续介绍juc包下面的ReentrantReadWriteLock,比可重入锁，粒度更小，更适合与读写操作，在不同的应用场景下有更好的使用 读写锁 为什么读锁需要加锁，如果只在写的地方加锁，我们只能保证写数据时出现原子性操作，但是同时另外个线程同时读取数据，是会.
详解读写锁
如无必要，勿增实体。
09-28 1416
读写锁（Readers-Writer Lock）是一种用于多线程编程中的同步机制，主要用于控制对共享资源的访问。它特别适用于读取操作远多于写入操作的场景，通过允许多个线程同时读取共享资源，而只允许一个线程写入共享资源，从而提高并发性能和吞吐量。读写锁的基本概念是将锁分为两部分：读锁和写锁。读锁允许多个线程同时获得，因为读操作本身是线程安全的；而写锁则是互斥锁，不允许多个线程同时获得写锁，并且写操作和读操作也是互斥的。
锁降级详解
cisco_huang的博客
02-17 6537
锁降级: 写线程获取写入锁后可以获取读取锁, 然后释放写入锁, 这样就从写入锁变成了读取锁, 从而实现锁降级的特征 public class LockDegrade { public static void main(String[] args) { ReentrantReadWriteLock reentrantReadWriteLock = new ReentrantRe...
读写锁及锁降级
qq_40233503的博客
05-04 1128
看完了《Java并发编程的艺术》后，感觉对锁这一快好像有了一个大概念的体系了。但是细节上可能还是有些不清楚，这里对读写锁做一个学习的记录 常见的业务场景都是读多写少，对于读写锁来说，其允许多个线程同时进行读操作，单手只能有一个线程进行写操作，且这个写操作不能喝读操作同时进行。写锁的解锁会自己完成其他线程的可见。 如果要在Java5前实现这一功能，只能通过synchronized的等待通知机制。比较...
关于锁降级（ReentrantReadWriteLock）
qq_41911762的博客
11-01 324
锁降级：线程获取写锁后，在释放写锁之前获取读锁，然后再释放写锁，这样就实现了锁降级的特性。 注意：线程获取读锁后，写锁不会释放，需要显示的释放，在ReentrantReadWriteLock中，不存在锁的升级。 锁降级应用场景: 对于数据比较敏感, 需要在对数据修改以后, 获取到修改后的值, 并进行接下来的其它操作。 package xxx; import java.util.concu...
深入理解锁的升级与降级
让每一行代码都有改变世界的力量
03-09 1072
在并发编程中，锁是一种非常重要的同步机制，用于协调多个线程对共享资源的访问。为了提高性能和减少线程间的竞争，现代操作系统和编程语言运行时通常提供了多种类型的锁，并支持锁的升级和降级策略。本文将深入探讨什么是锁的升级和降级，以及它们在实际应用中的作用。
一篇文章彻底搞懂AQS之ReentrantReadWriteLock（读写锁，深度剖析）
大尾巴狼学编程的博客
09-14 1009
围绕ReentrantReadWriteLock（读写锁），如何使用、使用场景、核心源码分析。
synchronized 底层如何实现？什么是锁升级、降级？
杨航的专栏
02-02 642
synchronized 底层如何实现？什么是锁升级、降级？ synchronized 代码块是由一对 monitorenter/monitorexit 指令实现的，Monitor 对象是同步的基本实现单元。 https://docs.oracle.com/javase/specs/jls/se10/html/jls-8.html#d5e13622 在Java6之前， Monitor的实现完全是依靠操作系统内部的互斥锁，因为需要进行用户态到内核态的切换，所以同步操作是一个无差别的重量级操作。现代的（ O
ReadWriteLock读写锁简介、使用场景分析以及锁降级
d303577562的博客
09-11 1496
what 像ReentrantLock，Synchronized关键字，Mutex都是排它锁，这些锁在同一时刻只允许一个线程访问，而读写锁在同一时刻可以允许多个读线程访问，但是写线程访问时，所有的读线程和其他写线程均被阻塞。读写锁维护了一对锁，一个读锁和一个写锁，通过分离读锁和写锁，使得并发性能相对于一般的排它锁有了很大提升。 除了保证写操作对读操作的可见性以及并发性的提升之外，读写锁能够简化读写交互场景的编程方式。假设在程序中定义一个共享的用作缓存的数据结构。它大部分时间都是提供读服务，例如查询和搜索，而
Java核心技术36讲（16）—— synchronized底层如何实现？什么是锁的升级、降级？
weixin_40805079的博客
03-03 502
转载地址：https://time.geekbang.org/column/article/9042 典型回答 在回答这个问题前，先简单复习一下上一讲的知识点。synchronized 代码块是由一对儿 monitorenter/monitorexit 指令实现的，Monitor 对象是同步的基本实现单元。 在 Java 6 之前，Monitor 的实现完全是依靠操作系统内部的互斥锁，因为需...
java ReentrantReadWriteLock 读写锁
最新发布
08-27
<think>我们正在讨论Java中的ReentrantReadWriteLock读写锁。用户要求了解其使用方法和原理。根据之前的回答和引用，我们可以总结如下： 使用方面： - 读写锁适用于读多写少的场景，通过分离读锁（共享）和写锁（独占）提高并发性能。 - 基本使用：创建ReentrantReadWriteLock对象，然后获取读锁（readLock）和写锁（writeLock），在操作前后加锁和解锁。 - 锁降级：允许持有写锁的线程获取读锁，然后释放写锁，从而降级为读锁。但锁升级（持有读锁再获取写锁）是不允许的，因为可能导致死锁。 原理方面： - 锁的状态通过一个32位的整数（state）来维护，高16位表示读锁的持有数量，低16位表示写锁的重入次数。 - 读锁是共享锁，可以有多个线程同时持有；写锁是独占锁，同一时间只能有一个线程持有。 - 非公平模式下，写锁可以插队以减少写线程的等待时间；公平模式下则按照请求顺序分配锁。 根据引用[1][2][3]： - 引用[1]提到了读写锁实现缓存、读锁和写锁的获取与释放，以及锁降级（不能升级）。 - 引用[2]强调读写锁在读多写少场景下比排他锁（如synchronized）效率高。 - 引用[3]解释了不支持锁升级的原因：保证数据的可见性。如果多个线程持有读锁，其中一个线程升级为写锁并更新数据，这个更新对其他读线程是不可见的，因为其他读线程仍然持有读锁，无法感知到更新。 因此，我们的回答应该包括： 1. 读写锁的基本概念和适用场景。 2. 读写锁的使用方法（示例代码）。 3. 读写锁的核心原理（状态表示、锁获取和释放的过程）。 4. 锁降级的操作和原因，以及为什么不支持锁升级。 5. 注意事项（如避免锁升级、公平性选择等）。 此外，我们还要注意用户要求参考站内引用，所以回答中要自然地引用这些内容。 结构安排： - 一、读写锁概述（包括适用场景） - 二、基本使用方法（代码示例） - 三、核心原理（状态表示、读锁和写锁的获取与释放） - 四、锁降级与锁升级问题 - 五、注意事项 - 六、总结 最后，生成相关问题。 注意：在回答中，对于原理部分，我们可以用文字描述，必要时用公式表示状态分割（如state的高16位和低16位）。</think>### Java `ReentrantReadWriteLock` 使用与原理详解 `ReentrantReadWriteLock` 是 Java 并发包中的高性能读写锁，专为**读多写少**的场景设计。通过分离读锁（共享）和写锁（独占），显著提升并发性能[^2]。 --- #### 一、核心使用场景与基础用法 **适用场景**：缓存系统、配置中心、资源注册表等读操作占比超 80% 的场景[^2]。 ```java import java.util.concurrent.locks.ReentrantReadWriteLock; public class ThreadSafeCache { private final ReentrantReadWriteLock rwLock = new ReentrantReadWriteLock(); private final ReentrantReadWriteLock.ReadLock readLock = rwLock.readLock(); private final ReentrantReadWriteLock.WriteLock writeLock = rwLock.writeLock(); private Object data; // 读操作（共享锁） public Object getData() { readLock.lock(); // 多个线程可同时获取 try { return data; } finally { readLock.unlock(); } } // 写操作（独占锁） public void updateData(Object newData) { writeLock.lock(); // 仅一个线程可获取 try { data = newData; } finally { writeLock.unlock(); } } } ``` --- #### 二、核心实现原理 1. **状态表示** 通过 32 位 `state` 字段管理锁状态： - **高 16 位**：读锁持有数量（最大 65,535） - **低 16 位**：写锁重入次数（最大 65,535）[^1] ```java // 状态拆分示例 static final int SHARED_SHIFT = 16; static int sharedCount(int c) { return c >>> SHARED_SHIFT; } // 读锁数量 static int exclusiveCount(int c) { return c & 0xFFFF; } // 写锁重入次数 ``` 2. **锁获取规则** - **读锁**：当无写锁持有且无写锁等待时，多个线程可同时获取 - **写锁**：仅当无任何锁（读/写）持有时可获取 3. **公平性控制** ```java // 非公平模式（默认，吞吐量高） ReentrantReadWriteLock nonFairLock = new ReentrantReadWriteLock(); // 公平模式（按请求顺序分配锁） ReentrantReadWriteLock fairLock = new ReentrantReadWriteLock(true); ``` --- #### 三、锁降级机制 **锁降级**：持有写锁的线程可获取读锁（避免其他写线程干扰），再释放写锁实现降级： ```java writeLock.lock(); try { // 1. 写操作 readLock.lock(); // 降级关键：写锁→读锁 } finally { writeLock.unlock(); // 释放写锁，保留读锁 } // 此时仍持有读锁 ``` **禁止锁升级**（读锁→写锁）： ```java readLock.lock(); try { writeLock.lock(); // 死锁！当前线程阻塞等待自身释放读锁 } finally { ... } ``` **原因**：多个读锁共存时，若允许升级会导致数据不一致（其他读线程无法感知写操作）[^3]。 --- #### 四、底层同步机制 1. **读锁同步** - 使用 `Sync` 内部类的 `shared state` 管理 - 通过 `tryAcquireShared()` 实现 CAS 获取读锁 2. **写锁同步** - 基于 AQS（AbstractQueuedSynchronizer）的独占模式 - `tryAcquire()` 检查读锁/写锁状态 3. **锁重入实现** ```java // 写锁重入 writeLock.lock(); writeLock.lock(); // 允许同一线程重复获取 try { ... } finally { writeLock.unlock(); // 需两次解锁 writeLock.unlock(); } ``` --- #### 五、使用注意事项 1. **避免锁泄漏** 始终在 `finally` 块解锁： ```java readLock.lock(); try { /* 操作 */ } finally { readLock.unlock(); } // 确保解锁 ``` 2. **死锁预防** - 禁止锁升级 - 避免嵌套锁顺序不一致 3. **性能监控** ```java System.out.println(rwLock.toString()); // 输出示例: [Read locks = 3, WriteLocked by thread-1] ``` 4. **替代方案选择** 当写操作频繁时（>20%），优先使用 `ReentrantLock` 或 `synchronized`[^2]。 > **最佳实践**：读写锁在**读操作占比 ≥80%** 时性能优势显著，否则可能劣于独占锁[^2]。 ---
评论
添加红包

请填写红包祝福语或标题

个

红包个数最小为10个

元

红包金额最低5元

当前余额3.43元 前往充值 >
需支付：10.00元
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付元
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明：

1.余额是钱包充值的虚拟货币，按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载，可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值