Java 讀寫鎖源碼分析
在實(shí)際項(xiàng)目中,比如我們有一個(gè)共享資源文件,我們程序會(huì)會(huì)同時(shí)并發(fā)的去讀、寫這個(gè)共享資源文件,那怎么能保證在高并發(fā)場(chǎng)景下安全、高效讀寫呢?OK,看了下文便知
提示:以下是本篇文章正文內(nèi)容,案例僅供參考
一、技術(shù)介紹1.ReentranReadWriteLock是什么?ReadWriteLock提供了readLock和writeLock兩種鎖的操作機(jī)制,一個(gè)是讀鎖,一個(gè)是寫鎖,而它的實(shí)現(xiàn)類就是ReentranReadWriteLock
讀鎖可以在沒有寫鎖的時(shí)候被多個(gè)線程同時(shí)持有,寫鎖是獨(dú)占的(排他的)。這意味著每次只能有一個(gè)線程寫,但可以多個(gè)線程并發(fā)地讀。
理論上,讀寫鎖比互斥鎖允許對(duì)于共享數(shù)據(jù)更大程度的并發(fā)。與互斥鎖相比,讀寫鎖是否能夠提高性能取決于讀寫數(shù)據(jù)的頻率、讀取和寫入操作的持續(xù)時(shí)間、以及讀線程和寫線程之間的競(jìng)爭(zhēng)。
二、源碼分析1.ReadLock直接看ReadLock源碼
可以看到ReadLock的lock操作實(shí)際實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)Sync的 tryAcquireShared 方法,我們點(diǎn)進(jìn)去看看
再接著看WriteLock源碼
exclusiveCount方法的作用是將同步變量與0xFFFF做&運(yùn)算,計(jì)算結(jié)果就是寫鎖的數(shù)量,因此w的值的含義就是寫鎖的數(shù)量 如果c不為0就表示鎖被占用了,占用的是寫鎖還是讀鎖呢?這個(gè)時(shí)候就需要根據(jù)w的值來判斷了。 如果c等于0就表示此時(shí)鎖還沒有被任何線程占用,那就讓線程直接去嘗試獲取鎖.
如果w為0,說明寫鎖數(shù)量為0,而此時(shí)又因?yàn)閏不等于0,說明鎖被占用,但是不是寫鎖,那么此時(shí)鎖的狀態(tài)一定是讀鎖,既然是讀鎖狀態(tài),那么寫鎖此時(shí)來獲取鎖時(shí),就肯定失敗,因此當(dāng)w等于0時(shí),tryAcquire方法返回false。
如果w不為0,說明此時(shí)鎖的狀態(tài)時(shí)寫鎖,接著進(jìn)行current != getExclusiveOwnerThread()判斷,判斷持有鎖的線程是否是當(dāng)前線程
如果不是當(dāng)前線程,那么tryAcquire()返回false;如果是當(dāng)前線程,那么就進(jìn)行后面的邏輯。為什么是當(dāng)前線程持有鎖,就還能執(zhí)行后面的邏輯呢?那是因?yàn)樽x寫鎖是可重入的。
三、單元測(cè)試OK,不廢話,接下來上簡單直接的單元測(cè)試
package com.hyh.core.test;import org.junit.Test;import java.util.concurrent.ExecutorService;import java.util.concurrent.Executors;import java.util.concurrent.TimeUnit;import java.util.concurrent.locks.Lock;import java.util.concurrent.locks.ReentrantReadWriteLock;/** * 可重入讀寫鎖 TEST * * @Author: heyuhua * @Date: 2021/1/28 14:14 */public class ReentranReadWriteLockTest { ReentrantReadWriteLock reentrantReadWriteLock = new ReentrantReadWriteLock(); Lock readLock = reentrantReadWriteLock.readLock(); Lock writeLock = reentrantReadWriteLock.writeLock(); @Test public void test() throws InterruptedException { ExecutorService threadPool = Executors.newFixedThreadPool(10); for (int i = 0; i < 5; i++) { threadPool.execute(() -> {readLock(); }); threadPool.execute(() -> {writeLock(); }); } threadPool.shutdown(); TimeUnit.SECONDS.sleep(10); } private void readLock() { readLock.lock(); try { System.out.println(Thread.currentThread().getName() + '-獲取讀鎖...'); TimeUnit.SECONDS.sleep(1); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } finally { System.out.println(Thread.currentThread().getName() + '-釋放讀鎖...'); readLock.unlock(); } } private void writeLock() { writeLock.lock(); try { System.out.println(Thread.currentThread().getName() + '-獲取寫鎖...'); TimeUnit.SECONDS.sleep(1); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } finally { System.out.println(Thread.currentThread().getName() + '-釋放寫鎖...'); writeLock.unlock(); } }}
這里模擬5個(gè)讀和5個(gè)寫的并發(fā)情況,馬上看下執(zhí)行結(jié)果
可以看到多個(gè)線程都可以同時(shí)獲得讀鎖,而寫鎖必須等讀鎖釋放了后才能獲取,同樣的讀鎖必須等寫鎖釋放了后才能獲取
總結(jié)讀寫鎖總結(jié)一句話:讀讀共享、寫寫互斥、讀寫互斥。
讀寫鎖的適用場(chǎng)合:相比于 ReentrantLock 適用于一般場(chǎng)合,ReadWriteLock 適用讀多寫少的場(chǎng)景,合理使用可以進(jìn)一步提高并發(fā)
作者寄語是不是感覺很簡單?更多用法請(qǐng)點(diǎn)擊下方查看源碼,關(guān)注我?guī)憬颐馗喔呒?jí)用法
源碼地址:點(diǎn)此查看源碼
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