深入浅出ReentrantReadWriteLock读写锁：锁界的一股清流

后端

2023-04-16 00:37:53

深入理解 ReentrantReadWriteLock

在并发编程中，协调对共享资源的访问至关重要。ReentrantReadWriteLock 是一种功能强大的 Java 工具，可以有效管理读写操作，显著提升共享资源的并发访问效率。

ReentrantReadWriteLock 概述

ReentrantReadWriteLock，顾名思义，包含了读锁和写锁两种锁机制。读锁是一种共享锁，允许多个线程同时持有，互不干扰。写锁是一种排他锁，一次只允许一个线程持有，其他线程必须等待。

ReentrantReadWriteLock 巧妙地利用了读写锁的特性。在读多写少的场景下，多个线程可以同时持有读锁，并发地访问共享资源，而不会产生冲突。

读写锁的应用场景

ReentrantReadWriteLock 读写锁的应用场景非常广泛，典型场景包括：

读多写少场景： 例如，缓存系统，大多数操作都是读取缓存数据，偶尔才会更新缓存数据。使用 ReentrantReadWriteLock 可以显著提升缓存的并发访问效率。
写操作需要较长时间执行场景： 例如，文件系统，写操作通常需要较长时间执行。使用 ReentrantReadWriteLock 可以避免写操作阻塞其他线程的读操作，从而提高整体系统的吞吐量。

ReentrantReadWriteLock 的用法

ReentrantReadWriteLock 的使用非常简单，它提供了三种主要方法：

* readLock(): 获取读锁
* writeLock(): 获取写锁
* unlock(): 释放锁

当需要访问共享资源时，需要先获取相应的锁。获取锁成功后，即可对共享资源进行操作。操作完成后，必须释放锁，以便其他线程能够访问共享资源。

示例：并发缓存

我们使用 ReentrantReadWriteLock 来实现一个并发缓存，演示其在读多写少场景下的优势：

import java.util.concurrent.locks.ReentrantReadWriteLock;

class ConcurrentCache {

    private ReentrantReadWriteLock lock = new ReentrantReadWriteLock();
    private Map<String, Object> cache = new HashMap<>();

    public Object get(String key) {
        // 获取读锁
        lock.readLock().lock();
        try {
            // 读取缓存
            return cache.get(key);
        } finally {
            // 释放读锁
            lock.readLock().unlock();
        }
    }

    public void put(String key, Object value) {
        // 获取写锁
        lock.writeLock().lock();
        try {
            // 写入缓存
            cache.put(key, value);
        } finally {
            // 释放写锁
            lock.writeLock().unlock();
        }
    }
}