这篇“Java读写锁ReentrantReadWriteLock如何使用”文章的知识点大部分人都不太理解,所以小编给大家总结了以下内容,内容详细,步骤清晰,具有一定的借鉴价值,希望大家阅读完这篇文章能有所收获,下面我们一起来看看这篇“Java读写锁ReentrantReadWriteLock如何使用”文章吧。
ReentrantReadWriteLock不知道大家熟悉吗?其实在实际的项目中用的比较少,反正我所在的项目没有用到过。
ReentrantReadWriteLock称为读写锁,它提供一个读锁,支持多个线程共享同一把锁。它也提供了一把写锁,是独占锁,和其他读锁或者写锁互斥,表明只有一个线程能持有锁资源。通过两把锁的协同工作,能够最大化的提高读写的性能,特别是读多写少的场景,而往往大部分的场景都是读多写少的。
ReentrantReadWriteLock实现了ReadWriteLock接口,可以获取到读锁(共享锁),写锁(独占锁)。同时,通过构造方法可以创建锁本身是公平锁还是非公锁。
读写锁机制:
读锁 | 写锁 | |
---|---|---|
读锁 | 共享 | 互斥 |
写锁 | 互斥 | 互斥 |
线程进入读锁的前提条件:
没有其他线程的写锁
没有写请求,或者有写请求但调用线程和持有锁的线程是同一个线程
进入写锁的前提条件:
没有其他线程的读锁
没有其他线程的写锁
锁升级、降级机制:
我们知道ReentrantLock具备可重入的能力,即同一个线程多次获取锁,不引起阻塞,那么ReentrantReadWriteLock
关于可重入性是怎么样的呢?
关于这个问题需要引入两个概念,锁升级,锁降级。
锁升级:从读锁变成写锁。
锁降级:从写锁变成读锁;
重入时锁升级不支持:持有读锁的情况下去获取写锁会导致获取写锁永久等待,需要先释放读,再去获得写
重入时锁降级支持:持有写锁的情况下去获取读锁,造成只有当前线程会持有读锁,因为写锁会互斥其他的锁
API介绍
构造方法:
public ReentrantReadWriteLock()
:默认构造方法,非公平锁
public ReentrantReadWriteLock(boolean fair)
:true 为公平锁
常用API:
public ReentrantReadWriteLock.ReadLock readLock()
:返回读锁
public ReentrantReadWriteLock.WriteLock writeLock()
:返回写锁
public void lock()
:加锁
public void unlock()
:解锁
public boolean tryLock()
:尝试获取锁
代码范式
加解锁格式
r.lock(); try { // 临界区 } finally { r.unlock(); }
锁降级
w.lock(); try { r.lock();// 降级为读锁, 释放写锁, 这样能够让其它线程读取缓存 try { // ... } finally{ w.unlock();// 要在写锁释放之前获取读锁 } } finally{ r.unlock(); }
@Test public void readReadMode() throws InterruptedException { ReentrantReadWriteLock rw = new ReentrantReadWriteLock(); ReentrantReadWriteLock.ReadLock r = rw.readLock(); ReentrantReadWriteLock.WriteLock w = rw.writeLock(); Thread thread0 = new Thread(() -> { r.lock(); try { Thread.sleep(1000); System.out.println("Thread 1 running " + new Date()); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } finally { r.unlock(); } },"t1"); Thread thread1 = new Thread(() -> { r.lock(); try { Thread.sleep(1000); System.out.println("Thread 2 running " + new Date()); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } finally { r.unlock(); } },"t2"); thread0.start(); thread1.start(); thread0.join(); thread1.join(); }
运行结果:
两个线程同时运行,都获取到了读锁
@Test public void readWriteMode() throws InterruptedException { ReentrantReadWriteLock rw = new ReentrantReadWriteLock(); ReentrantReadWriteLock.ReadLock r = rw.readLock(); ReentrantReadWriteLock.WriteLock w = rw.writeLock(); Thread thread0 = new Thread(() -> { r.lock(); try { Thread.sleep(1000); System.out.println("Thread 1 running " + new Date()); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } finally { r.unlock(); } },"t1"); Thread thread1 = new Thread(() -> { w.lock(); try { Thread.sleep(1000); System.out.println("Thread 2 running " + new Date()); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } finally { w.unlock(); } },"t2"); thread0.start(); thread1.start(); thread0.join(); thread1.join(); }
运行结果:
两个线程间隔1秒,互斥执行
什么场景下读多写少? 想必最先想到的就是缓存把,ReentrantReadWriteLock在缓存场景中就是一个很典型的应用。
缓存更新时,是先清缓存还是先更新数据库?
先清缓存:可能造成刚清理缓存还没有更新数据库,高并发下,其他线程直接查询了数据库过期数据到缓存中,这种情况非常严重,直接导致后续所有的请求缓存和数据库不一致。
先更新据库:可能造成刚更新数据库,还没清空缓存就有线程从缓存拿到了旧数据,这种情况概率比较小,影响范围有限,只对这一次的查询结果有问题。
显而易见,通常情况下,先更新数据库,然后清空缓存。
public class GenericCachedDao { // 缓存对象,这里用jvm缓存 Map<String, String> cache = new HashMap<>(); // 读写锁 ReadWriteLock readWriteLock = new ReentrantReadWriteLock(); // 读取操作 public String getData(String key) { // 加读锁,防止其他线程修改缓存 readWriteLock.readLock().lock(); try { String value = cache.get(key); // 如果缓存命中,返回 if(value != null) { return value; } } finally { // 释放读锁 readWriteLock.readLock().unlock(); } //如果缓存没有命中,从数据库中加载 readWriteLock.writeLock().lock(); try { // 细节,为防止重复查询数据库, 再次验证 // 因为get 方法上面部分是可能多个线程进来的, 可能已经向缓存填充了数据 String value = cache.get(key); if(value == null) { // 这里可以改成从数据库查询 value = "alvin"; cache.put(key, value); } return value; } finally { readWriteLock.writeLock().unlock(); } } // 更新数据 public void updateData(String key, String value) { // 加写锁 readWriteLock.writeLock().lock(); try { // 更新操作TODO // 清空缓存 cache.remove(key); } finally { readWriteLock.writeLock().unlock(); } } }
getData方法是读取操作,先加读锁,从缓存读取,如果没有命中,加写锁,此时其他线程就不能读取了,等写入成功后,释放读锁。
updateData方法是写操作,更新时加写锁,其他线程此时无法读取,然后清空缓存中的旧数据。
以上就是关于“Java读写锁ReentrantReadWriteLock如何使用”这篇文章的内容,相信大家都有了一定的了解,希望小编分享的内容对大家有帮助,若想了解更多相关的知识内容,请关注亿速云行业资讯频道。
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