ReentrantReadWriteLock 的源码分析与实战应用

后端

2023-10-06 06:24:48

读写锁的妙用：提高并发读写效率

在 Java 并发编程中，共享数据的读写操作至关重要，但如果处理不当，可能会导致严重的性能问题。幸运的是，Java 提供了 读写锁 ，它巧妙地平衡了读写操作的并发性，从而提高了程序效率。

读写锁的必要性

传统互斥锁虽然可以保证数据的安全访问，但在读多写少的场景中，它会造成不必要的线程竞争，降低程序效率。读写锁则巧妙地解决了这个问题，允许多个线程同时读共享数据，但只能有一个线程写共享数据，这样既提高了读操作的并发性，又保证了写操作的原子性。

ReentrantReadWriteLock 源码分析

Java 中的读写锁 ReentrantReadWriteLock 位于 java.util.concurrent.locks 包中。它的核心结构包含两个锁：

读锁： 允许多个线程同时获取。
写锁： 只允许一个线程获取。

ReentrantReadWriteLock 提供了一系列方法来控制锁的获取和释放：

// 获取读锁
lockRead()

// 释放读锁
unlockRead()

// 获取写锁
lockWrite()

// 释放写锁
unlockWrite()

此外，它还提供了查询锁状态的方法：

// 查询写锁是否被获取
isWriteLocked()

// 查询写锁是否被当前线程获取
isWriteLockedByCurrentThread()

// 获取读锁的获取次数
getReadLockCount()

ReentrantReadWriteLock 的实战应用

ReentrantReadWriteLock 在需要读写共享数据的场景中大显身手，例如缓存系统：

// 缓存类
public class Cache {

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

    // 读写锁
    private ReentrantReadWriteLock lock = new ReentrantReadWriteLock();

    // 读操作
    public Object get(String key) {
        lock.readLock().lock();
        try {
            return cache.get(key);
        } finally {
            lock.readLock().unlock();
        }
    }

    // 写操作
    public void put(String key, Object value) {
        lock.writeLock().lock();
        try {
            cache.put(key, value);
        } finally {
            lock.writeLock().unlock();
        }
    }
}