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举例说明Java多线程编程中读写锁的使用

来源:互联网 作者:佚名 时间:2021-09-23 02:48
以下示例为 java api并发库中 ReentrantReadWriteLock自带的实例,下面进行解读 class CachedData { Object data; volatile boolean cacheValid; ReentrantReadWriteLock rwl = new ReentrantReadWriteLock(); void processCachedData() { rwl.readLock().lo

以下示例为 java api并发库中 ReentrantReadWriteLock自带的实例,下面进行解读

 class CachedData {
  Object data;
  volatile boolean cacheValid;
  ReentrantReadWriteLock rwl = new ReentrantReadWriteLock();

  void processCachedData() {
   rwl.readLock().lock();//@1
   if (!cacheValid) {
    // Must release read lock before acquiring write lock
    rwl.readLock().unlock();//@4
    rwl.writeLock().lock();//@2
    // Recheck state because another thread might have acquired
    //  write lock and changed state before we did.
    if (!cacheValid) {//@3
     data = ...
     cacheValid = true;
    }
    // Downgrade by acquiring read lock before releasing write lock
    rwl.readLock().lock();
    rwl.writeLock().unlock(); // Unlock write, still hold read
   }

   use(data);
   rwl.readLock().unlock();
  }
 }

当有n多线程 使用同一CachedData 实例对象 调用processCachedData方法时,就会产生线程的并发问题.
@1行,当有线程正在对数据进行 写操作的时候,运行到@1行的线程要等待 写操作的完成,因为第一个运行到@2的线程会加上锁,然后对数据进行需该,期间不允许任何线程进行读或者是写的操作,

当写完后,在该线程上加上读锁操作,以防止解写锁后,别的线程对数据再次进行写时出错.在第一个运行到@2的线程之后的很多线程,

可能已经运行到了@4,当对数据修改好之后,解除掉写锁,别的线程就会执行到@2,这时第一个线程已经经数据修改好了,所以有了@3的判断。

在编写多线程程序的时候,要置于并发线程的环境下考虑,巧妙的运用ReentrantReadWriteLock,在运用时,注意锁的降级,写入锁可以获得读锁,读锁不可以获得写入锁,所以在上写入锁时,必须先将读锁进行解除,然后上读锁。

使用时注意的几个方面:
    读锁是排写锁操作的,读锁不排读锁操作,多个读锁可以并发不阻塞。即在读锁获取后和读锁释放之前,写锁并不能被任何线程获得,
      多个读锁同时作用期间,试图获取写锁的线程都处于等待状态,当最后一个读锁释放后,试图获取写锁的线程才有机会获取写锁。
    写锁是排写锁、排读锁操作的。当一个线程获取到写锁之后,其他试图获取写锁和试图获取读锁的线程都处于等待状态,直到写锁被释放。
      写锁是可以获得读锁的,即:

      rwl.writeLock().lock();
      //在写锁状态中,可以获取读锁
      rwl.readLock().lock();
      rwl.writeLock().unlock();

  读锁是不能够获得写锁的,如果要加写锁,本线程必须释放所持有的读锁,即:

      rwl.readLock().lock();
      //......
      //必须释放掉读锁,才能够加写锁
      rwl.readLock().unlock();
      rwl.writeLock().lock();

读写锁是线程读写同一文件所需要用到的,读写锁是什么东西在这里不做过多的解释,可以自己去百度或谷歌去搜一下。

谨在此附上我自己写的缓存系统的简单实现,你从中也能悟出缓存实现的基本思想

缓存里面有数据就从缓存中取,没有就给你从其他地方得到。

package cn.com.scl.cache 
 
import java.util.HashMap; 
import java.util.Map; 
import java.util.concurrent.locks.ReadWriteLock; 
import java.util.concurrent.locks.ReentrantReadWriteLock; 
/** 
 * 缓存的实现,每个线程只能获得他自己的缓存,也应该是单例的 
 * 本类没有去实现单例,如果需要的话可以自行去实现 
 * @author scl 
 * 
 */ 
public class CacheSystem { 
  private Map<String, Object> cache = new HashMap<String,Object>(); 
  private ReadWriteLock rwl = new ReentrantReadWriteLock(); 
  public Object getData(String key){ 
    //先从缓存中去取数据,先加上读锁  
    rwl.readLock().lock(); 
    Object obj = null; 
    try{ 
      obj = cache.get(key); 
      if(obj == null){ 
        //先解除读锁,在上写锁(必须先解除读锁才能成功上写锁)  
        rwl.readLock().unlock(); 
        rwl.writeLock().lock(); 
        //去数据库取数据,再判断一次是否为null,因为有可能多个线程获得写锁  
        try{ 
        if(obj == null){ 
          obj = new String("obj is get from db"); 
        } 
        }finally{ 
          //先上读锁,然后再解除写锁(这样可以成功完成,在解除写锁前获得读锁,写锁被降级--这翻译的api上的)  
          rwl.readLock().lock(); 
          rwl.writeLock().unlock();//解除写锁,读锁仍然持有  
        } 
      } 
    }finally{ 
      rwl.readLock().unlock(); 
    } 
    return obj; 
  } 
 
} 


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