【Java多线程】ReentrantReadWriteLock

1.定义

ReadWriteLock 维护了一对相关的锁，一个用于只读操作，另一个用于写入操作。只要没有writer，读取锁可以由多个reader 线程同时保持。写入锁是独占的。

2.适用性

• ReadWriteLock 读取操作通常不会改变共享资源，但执行写入操作时，必须独占方式来获取锁。对于读取操作占多数的数据结构。ReadWriteLock 能提供比独占锁更高的并发性。而对于只读的数据结构，其中包含的不变性可以完全不需要考虑加锁操作。

• 特别适用于写少读多的情况

3.功能

读写锁表示也有两个锁，一个是读操作相关的锁，也称为共享锁；另一个是写操作相关的锁，也叫排他锁。

4.特性

• 公平性：非公平锁（默认）,为了防止写线程饿死，规则是：当等待队列头部结点是独占模式（即要获取写锁的线程）时，只有获取独占锁线程可以抢占，而试图获取共享锁的线程必须进入队列阻塞；当队列头部结点是共享模式（即要获取读锁的线程）时，试图获取独占和共享锁的线程都可以抢占。

• 公平锁，利用AQS的等待队列，线程按照FIFO的顺序获取锁，因此不存在写线程一直等待的问题。

• 重入性：读写锁均是可重入的，读/写锁重入次数保存在了32位int state的高/低16位中。而单个读线程的重入次数，则记录在ThreadLocalHoldCounter类型的readHolds里。

• 锁降级：写线程获取写入锁后可以获取读取锁，然后释放写入锁，这样就从写入锁变成了读取锁，从而实现锁降级。

• 锁获取中断：读取锁和写入锁都支持获取锁期间被中断。

• 条件变量：写锁提供了条件变量(Condition)的支持，这个和独占锁ReentrantLock一致，但是读锁却不允许，调用readLock().newCondition()会抛出UnsupportedOperationException异常。

5.阻塞情况

• 读，读之间不阻塞，

• 读阻塞写，

• 写阻塞读

• 写阻塞写

6.约束

• 当任一线程持有写锁或读锁时，其他线程不能获得写锁；

• 当任一线程持有写锁时，其他线程不能获取读锁；

• 多个线程可以同时持有读锁。

7.实例

例1：一写多读

public class ReadWriteLockTest {    public static void main(String[] args) {        ReadWriteLockDemo rw = new ReadWriteLockDemo();        new Thread(new Runnable() {            @Override            public void run() {                rw.set((int)(Math.random() * 101));            }        }, "Write:").start();        for (int i = 0; i < 10; i++) {            new Thread(new Runnable() {                @Override                public void run() {                    rw.get();                }            }).start();        }    }}class ReadWriteLockDemo{    private int number = 0;    private ReadWriteLock lock = new ReentrantReadWriteLock();    //读    public void get(){        lock.readLock().lock(); //上锁        try{            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " : " + number);        }finally{            lock.readLock().unlock(); //释放锁        }    }    //写    public void set(int number){        lock.writeLock().lock();        try{            System.out.println(Thread.currentThread().getName());            this.number = number;        }finally{            lock.writeLock().unlock();        }    }}

输出结果：

Write:Thread-0 : 87Thread-1 : 87Thread-2 : 87Thread-4 : 87Thread-6 : 87Thread-8 : 87Thread-9 : 87Thread-5 : 87Thread-7 : 87Thread-3 : 87

例2：多写多读

public class ReadWriteLock {    public static void main(String[] args) {        Queue q = new Queue();        for (int i = 0; i < 5; i++) {            new Thread(){                @Override                public void run() {                    q.put(new Random().nextInt(100));                    q.get();                }            }.start();        }    }}class Queue{    private Object data = null;    private ReentrantReadWriteLock rwl = new ReentrantReadWriteLock();    public void get() {        rwl.readLock().lock();        try {            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"ready read data!");            Thread.sleep((long)Math.random()*1000);            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"have ready read data!"+data);        } catch (InterruptedException e) {            e.printStackTrace();        }finally {            rwl.readLock().unlock();        }    }    public void put(Object datas) {        rwl.writeLock().lock();        try {            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"ready write read data!");            Thread.sleep((long)Math.random()*1000);            this.data = datas;            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"have write read data!"+data);        } catch (InterruptedException e) {            e.printStackTrace();        }finally {            rwl.writeLock().unlock();        }    }}

输出结果：

Thread-2ready write read data!Thread-2have write read data!98Thread-1ready write read data!Thread-1have write read data!7Thread-3ready write read data!Thread-3have write read data!38Thread-0ready write read data!Thread-0have write read data!64Thread-4ready write read data!Thread-4have write read data!64Thread-2ready read data!Thread-2have ready read data!64Thread-0ready read data!Thread-3ready read data!Thread-1ready read data!Thread-4ready read data!Thread-0have ready read data!64Thread-4have ready read data!64Thread-1have ready read data!64Thread-3have ready read data!64

本人才疏学浅，若有错误，还请指出
谢谢！