读写锁ReentrantReadWriteLock源码分析

在高并发场景中，多线程并发访问共享资源时，需要考虑数据的并发读写安全问题。Java中提供了多种同步机制，如synchronized、Lock、Semaphore等，其中ReentrantReadWriteLock是一种读写锁，专门用于解决读写并发的问题。

读写锁的基本原理

读写锁是一种特殊的锁，它将锁分为读锁和写锁。读锁允许多个线程同时获取，而写锁是排他锁，同一时刻只能有一个线程获取。

当线程获取读锁时，可以对共享资源进行读取操作，但不能进行写操作。而当线程获取写锁时，可以对共享资源进行读写操作，但其他线程不能获取读锁或写锁。

这种设计使得读写锁在读多写少的情况下，可以大幅提高并发性能，因为读操作不会阻塞写操作，写操作也不会阻塞读操作。

ReentrantReadWriteLock源码分析

ReentrantReadWriteLock的源码位于java.util.concurrent.locks包中，主要包含以下几个类：

• ReentrantReadWriteLock： 读写锁的实现类，提供了读写锁的基本功能。
• ReadLock： 读锁的实现类，用于获取读锁。
• WriteLock： 写锁的实现类，用于获取写锁。
• Sync： 读写锁的同步器，负责管理读写锁的状态。

Sync类的源码分析

Sync类是ReentrantReadWriteLock的核心，负责管理读写锁的状态。其主要属性和方法如下：

• private volatile int state： 读写锁的状态，是一个32位的int值，低16位表示读锁的持有计数，高16位表示写锁的持有计数。
• private transient Thread owner： 写锁的持有者线程。
• private transient Thread waiters： 等待获取写锁的线程。
• public int getReadLockCount()： 获取读锁的持有计数。
• public boolean isWriteLocked()： 判断写锁是否被持有。
• public Thread getOwner()： 获取写锁的持有者线程。
• public boolean isHeldExclusively()： 判断当前线程是否独占持有读写锁。

读写锁的使用

要使用读写锁，需要先创建ReentrantReadWriteLock对象，然后通过其newReadLock()和newWriteLock()方法分别获取读锁和写锁。

获取读锁：

ReentrantReadWriteLock lock = new ReentrantReadWriteLock();
Lock readLock = lock.readLock();
readLock.lock();

获取写锁：

ReentrantReadWriteLock lock = new ReentrantReadWriteLock();
Lock writeLock = lock.writeLock();
writeLock.lock();

释放读写锁：

readLock.unlock();
writeLock.unlock();

注意事项

使用读写锁时，需要注意以下几点：

• 读写锁只适用于读多写少的场景，如果写操作频繁，则不建议使用读写锁。
• 读写锁不能保证数据的原子性，如果需要保证原子性，可以使用原子变量或其他同步机制。
• 读写锁不能解决死锁问题，如果存在循环依赖的锁，仍然可能发生死锁。

总结

ReentrantReadWriteLock是一种常用的读写锁，它可以提高读多写少的并发性能。通过理解ReentrantReadWriteLock的源码，我们可以更深入地了解其工作原理，并正确地使用它来解决多线程并发问题。