突击并发编程JUC系列-ReentrantReadWriteLock
突击并发编程JUC系列演示代码地址:
https://github.com/mtcarpenter/JavaTutorial
本章节将学习 ReentrantReadWriteLock
(读写锁),ReadWriteLock
也是 java 5
之后引入的,之前提到锁(如Mutex
和ReentrantLock
)基本都是排他锁,这些锁在同一时刻只允许一个线程进行访问,而读写锁在同一时刻可以允许多个读线程访问,但是在写线程访问时,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,使得并发性相比一般的排他锁有了很大提升。
读写锁的访问约束:
读-读不互斥
:读读之间不阻塞读-写互斥
:读堵塞写,写也阻塞读写-写互斥
:写写阻塞
ReadWriteLock
ReentrantReadWriteLock
为ReadWriteLock
接口的实现,ReadWriteLock
仅定义了获取读锁和写锁的两个方法,即readLock()
方法和writeLock()
方法。
public interface ReadWriteLock {Lock readLock();Lock writeLock();
}
除了接口方法之外,ReentrantReadWriteLock
还提供了一些便于外界监控其内部工作状态的方法。
int getReadLockCount()
: 返回当前读锁被获取的次数。该次数不等于获取读锁的线程数,例如,仅一个线程,他连续获取(重进入)了 n 次读锁,那么占据读锁的线程数是 1 ,但该方法返回 n。int getReadHoldCount()
:返回当前线程获取读锁的次数。该方法在 Java 6 中加入到 ReentrantReadWriteLock 中,使用ThreadLocal
保存当前线程获取次数,这也使得 Java 6 的实现变得更加复杂boolean isWriteLocked()
: 判断写锁是否被获取int getWriteHoldCount()
: 返回当前写锁被获取的次数
ReentrantReadWriteLock
通过 ReentrantReadWriteLock
实现一个简单的缓存,代码示例如下:
public class LockExample3 {private static final Map<String, Object> map = new HashMap<>();private static final ReentrantReadWriteLock lock = new ReentrantReadWriteLock();private static final Lock readLock = lock.readLock();private static final Lock writeLock = lock.writeLock();/*** 向 map 存入数据** @param key* @param value* @return*/public static Object put(String key, Object value) {writeLock.lock();try {return map.put(key, value);} finally {writeLock.unlock();}}/*** 获取单个键值的值** @param key* @return*/public static Object get(String key) {readLock.lock();try {return map.get(key);} finally {readLock.unlock();}}/*** 获取 map 的键值** @return*/public static Set<String> getAllKeys() {readLock.lock();try {return map.keySet();} finally {readLock.unlock();}}/*** 清除 map 所有的数据*/public static void clear() {writeLock.lock();try {map.clear();} finally {writeLock.unlock();}}}
测试代码
public class LockExample3Test {// 请求总数public static int requestTotal = 10;public static void main(String[] args) throws Exception {ExecutorService executorService = Executors.newCachedThreadPool();final CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(requestTotal);for (int i = 0; i < requestTotal; i++) {final String temp = String.valueOf(i);executorService.execute(() -> {try {add(temp);} catch (Exception e) {}countDownLatch.countDown();});}// 等待所有的线程运行完成countDownLatch.await();// 多线程获取 keyfor (int i = 0; i < requestTotal; i++) {final String temp = String.valueOf(i);executorService.execute(() -> {try {get(temp);} catch (Exception e) {}});}executorService.shutdown();TimeUnit.SECONDS.sleep(1);// 获取所有的keysSystem.out.println("获取所有的键值\t" + LockExample3.getAllKeys());// 清除所有的 keysLockExample3.clear();// 再次获取所有的keys 发现已被清空System.out.println("获取所有的键值\t" + LockExample3.getAllKeys());}private static void add(String i) {LockExample3.put(i, Thread.currentThread().getName());}private static void get(String i) {System.out.println(i + "\t" + LockExample3.get(i));}
}
运行结果如下:
0 pool-1-thread-1
1 pool-1-thread-2
2 pool-1-thread-3
4 pool-1-thread-5
3 pool-1-thread-4
8 pool-1-thread-9
7 pool-1-thread-8
6 pool-1-thread-7
5 pool-1-thread-6
9 pool-1-thread-10
获取所有的键值 [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
获取所有的键值 []
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