举例说明Java多线程编程中读写锁的使用

2024-12-05 14:15:37

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;
  } 

}

java多线程并发中使用Lockers类将多线程共享资源锁定

复制代码代码如下: package com.yao; import java.util.concurrent.ExecutorService;import java.util.concurrent.Executors;import java.util.concurrent.Future;import java.util.concurrent.locks.Lock;import java.util.concurrent.locks.ReadWriteLock;import java.util.c
java 多线程-锁详解及示例代码

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Condition的作用是对锁进行更精确的控制.Condition中的await()方法相当于Object的wait()方法,Condition中的signal()方法相当于Object的notify()方法,Condition中的signalAll()相当于Object的notifyAll()方法.不同的是,Object中的wait(),notify(),notifyAll()方法是和"同步锁"(synchronized关键字)捆绑使用的:而Condition是需要与"互斥
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打个比方:一个object就像一个大房子,大门永远打开.房子里有很多房间(也就是方法).这些房间有上锁的(synchronized方法), 和不上锁之分(普通方法).房门口放着一把钥匙(key),这把钥匙可以打开所有上锁的房间.另外我把所有想调用该对象方法的线程比喻成想进入这房子某个房间的人.所有的东西就这么多了,下面我们看看这些东西之间如何作用的. 在此我们先来明确一下我们的前提条件.该对象至少有一个synchronized方法,否则这个key还有啥意义.当然也就不会有我们的这个主题了. 一
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读写锁:分为读锁和写锁,多个读锁不互斥,读锁与写锁互斥,这是由jvm自己控制的,你只要上好相应的锁即可.如果你的代码只读数据,可以很多人同时读,但不能同时写,那就上读锁:如果你的代码修改数据,只能有一个人在写,且不能同时读取,那就上写锁.总之,读的时候上读锁,写的时候上写锁! 三个线程读数据,三个线程写数据示例: 可以同时读,读的时候不能写,不能同时写,写的时候不能读. 读的时候上读锁,读完解锁:写的时候上写锁,写完解锁. 注意finally解锁. package com.ljq.test.th
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