ReadWriteLock: 解锁高效并发读写操作的利器

后端

2023-03-11 03:03:10

巧用ReadWriteLock，轻松提升并发性能

在Java并发编程中，ReadWriteLock 是一把利器，它可以显著提升并发性能，让多个线程协调对共享资源的读写访问。

读写锁的特性

读锁是一种共享锁，多个线程可以同时持有读锁，就好比多人同时阅读一本同一本书，互不影响。

写锁是一种独占锁，一次只能有一个线程持有写锁，就好比一个人正在修改这本书的内容，其他人只能等待。

ReadWriteLock 的优势

ReadWriteLock 的优势在于，它允许多个线程同时读写数据，从而显著提升并发性能。这在以下场景中尤为有用：

读操作远多于写操作 ：在大多数情况下，读操作远多于写操作，此时使用 ReadWriteLock 可以充分发挥读锁的共享特性，让多个线程同时进行读操作，从而大幅提升并发性能。
读写操作相对独立 ：当读写操作相对独立时，ReadWriteLock 也可以发挥作用。例如，在一个电商系统中，商品详情页的读操作和商品库存的写操作是相对独立的，此时使用 ReadWriteLock 可以允许多个用户同时查看商品详情，而不会影响后台人员更新商品库存。

如何使用ReadWriteLock

在Java中，ReadWriteLock可以通过java.util.concurrent.locks.ReadWriteLock 接口来实现。ReadWriteLock 提供了两个锁对象：读锁和写锁，分别对应lockRead()和lockWrite()方法。当需要进行读操作时，使用lockRead()方法获取读锁；当需要进行写操作时，使用lockWrite()方法获取写锁。

// 获取读锁
ReadWriteLock lock = ...;
lock.readLock().lock();

// 获取写锁
lock.writeLock().lock();

避免死锁

在使用 ReadWriteLock 时，需要特别注意死锁问题。死锁是指两个或多个线程互相等待对方释放锁，从而导致所有线程都无法继续执行的情况。为了避免死锁，在使用 ReadWriteLock 时，需要遵循以下原则：

尽量避免在读锁内获取写锁 ：如果在读锁内获取写锁，则可能导致死锁。因为此时其他线程无法获取读锁，而当前线程又无法释放写锁，从而导致死锁。
尽量避免在写锁内获取读锁 ：如果在写锁内获取读锁，则可能导致死锁。因为此时其他线程无法获取写锁，而当前线程又无法释放读锁，从而导致死锁。
尽量缩短锁的持有时间 ：锁的持有时间越长，发生死锁的可能性就越大。因此，在使用 ReadWriteLock 时，应该尽量缩短锁的持有时间，以便其他线程能够及时获取锁。

使用示例

下面是一个使用 ReadWriteLock 的示例：

import java.util.concurrent.locks.ReadWriteLock;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantReadWriteLock;

public class ReadWriteLockExample {
    private static final ReadWriteLock lock = new ReentrantReadWriteLock();

    public static void main(String[] args) {
        // 创建10个读线程
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            new Thread(() -> {
                // 获取读锁
                lock.readLock().lock();
                try {
                    // 读操作
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "正在读取数据");
                    Thread.sleep(100);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                } finally {
                    // 释放读锁
                    lock.readLock().unlock();
                }
            }).start();
        }

        // 创建1个写线程
        new Thread(() -> {
            // 获取写锁
            lock.writeLock().lock();
            try {
                // 写操作
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "正在写入数据");
                Thread.sleep(100);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            } finally {
                // 释放写锁
                lock.writeLock().unlock();
            }
        }).start();
    }
}