(多线程与并发)面试题03--java中读写锁ReadWriteLock

1.排他锁（互斥锁）的概念：

      synchronized,ReentrantLock这些锁都是排他锁，这些锁同一时刻只允许一个线程进行访问。

2.读写锁的概念：

       分为读锁和写锁，多个读锁不互斥，读锁和写锁互斥，写锁与写锁互斥。

3.读写锁的好处：

为了提高性能，Java提供了读写锁，在读的地方使用读锁，在写的地方使用写锁，灵活控制，如果没有写锁的情况下，读是无阻塞的,在一定程度上提高了程序的执行效率。

       原来使用的互斥锁只能同时间有一个线程在运行，现在的读写锁同一时刻可以多个读锁同时运行，这样的效率比原来的排他锁（互斥锁）效率高。

       

4.读写锁的原理分析：

    Java中读写锁有个接口java.util.concurrent.locks.ReadWriteLock，也有具体的实现ReentrantReadWriteLock，

     lock方法 是基于CAS 来实现的

   

源码：

public interface ReadWriteLock {    /**     * Returns the lock used for reading.     *     * @return the lock used for reading.     */    Lock readLock();    /**     * Returns the lock used for writing.     *     * @return the lock used for writing.     */    Lock writeLock();}

5.案例一：

package WriteReadLock;import java.util.Random;import java.util.concurrent.locks.Lock;import java.util.concurrent.locks.ReadWriteLock;import java.util.concurrent.locks.ReentrantReadWriteLock;public class ReadWriterLockTest {public static void main(String[] args) {final Queue q3 = new Queue();for(int i=0;i<3;i++){new Thread(){public void run(){while(true){q3.get();}}}.start();}for(int i=0;i<3;i++){new Thread(){public void run(){while(true){q3.put(new Random().nextInt(10000));}}}.start();   }}}class Queue{//共享数据，只能有一个线程能写该数据，但可以有多个线程同时读该数据。private Object data = null;//得到读写锁ReadWriteLock readWriteLock = new ReentrantReadWriteLock();/**     * 将用于读的get()和写的put()放在同一个类中这样是为了对同一个资源data进行操作，形成互斥     *//** * 进行读操作 * 可以多个读线程同时进入，写线程不能执行 */public void get(){//获取读锁，并加锁Lock readLock = readWriteLock.readLock();readLock.lock();try {System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " be ready to read data!");Thread.sleep((long)(Math.random()*1000));System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "have read data :"+ data);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}finally {//!!!!!!注意：锁的释放一定要在trycatch的finally中，因为如果前面程序出现异常，锁就不能释放了//释放读锁readLock.unlock();}}/** * 进行写操作 * 只能一个写线程进入，读线程不能执行 */public void put(Object data){//获取写锁，并加锁Lock writeLock = readWriteLock.writeLock();writeLock.lock();try {System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " be ready to write data!");Thread.sleep((long)(Math.random()*1000));this.data = data;System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " have write data: " + data);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}finally {//释放写锁writeLock.unlock();}}}

没有使用锁之前：读和写交叉在一起

在加入读写锁之后：读的过程中，不会有写

6.案例二：

package WriteReadLock;import java.util.HashMap;import java.util.Map;import java.util.Random;import java.util.concurrent.locks.Lock;import java.util.concurrent.locks.ReadWriteLock;import java.util.concurrent.locks.ReentrantReadWriteLock;public class CacheDemo {//用map来模拟缓存Map<String,Object> cache = new HashMap<String,Object>();ReadWriteLock readWriteLock = new ReentrantReadWriteLock();public static void main(String[] args) {final CacheDemo cacheDemo = new CacheDemo();for(int i=0;i<6;i++){new Thread(){public void run(){while(true){System.out.println(cacheDemo.getData("key1").toString());}}}.start();}}Lock readLock = readWriteLock.readLock();Lock writeLock = readWriteLock.writeLock();//这里必须要用volatie当一个写线程设置value="aaaabbbb"，一定要让其他的线程知道vlue的变化，这样就不会被重复写volatile Object value;public Object getData(String key){readLock.lock();try {Thread.sleep(300);System.out.println(" read");   value = cache.get(key);if (value == null) {//这里已经加了读锁，读锁中写是不能允许的，所以要把这个锁释放掉readLock.unlock();writeLock.lock();//防止，当多个写者进程在等待，前面的写进程已经赋值了，value已经不为空了后面的等着的写进程仍然继续赋值if(value == null){System.out.println("find null");  value="aaaabbbb";cache.put(key, value);System.out.println("write");}writeLock.unlock();//从新加上读锁readLock.lock();}return value;} catch (Exception e) {e.printStackTrace();}finally {readLock.unlock();}return null;}}