概述
ReentrantReadWriteLock不知道大家熟悉嗎?其實(shí)在實(shí)際的項(xiàng)目中用的比較少,反正我所在的項(xiàng)目沒(méi)有用到過(guò)。
ReentrantReadWriteLock稱為讀寫鎖,它提供一個(gè)讀鎖,支持多個(gè)線程共享同一把鎖。它也提供了一把寫鎖,是獨(dú)占鎖,和其他讀鎖或者寫鎖互斥,表明只有一個(gè)線程能持有鎖資源。通過(guò)兩把鎖的協(xié)同工作,能夠最大化的提高讀寫的性能,特別是讀多寫少的場(chǎng)景,而往往大部分的場(chǎng)景都是讀多寫少的。
本文主要講解ReentrantReadWriteLock的使用和應(yīng)用場(chǎng)景。
ReentrantReadWriteLock介紹
ReentrantReadWriteLock實(shí)現(xiàn)了ReadWriteLock接口,可以獲取到讀鎖(共享鎖),寫鎖(獨(dú)占鎖)。同時(shí),通過(guò)構(gòu)造方法可以創(chuàng)建鎖本身是公平鎖還是非公鎖。
讀寫鎖機(jī)制:
讀鎖 | 寫鎖 | |
---|---|---|
讀鎖 | 共享 | 互斥 |
寫鎖 | 互斥 | 互斥 |
線程進(jìn)入讀鎖的前提條件:
- 沒(méi)有其他線程的寫鎖
- 沒(méi)有寫請(qǐng)求,或者有寫請(qǐng)求但調(diào)用線程和持有鎖的線程是同一個(gè)線程
進(jìn)入寫鎖的前提條件:
- 沒(méi)有其他線程的讀鎖
- 沒(méi)有其他線程的寫鎖
鎖升級(jí)、降級(jí)機(jī)制:
我們知道ReentrantLock具備可重入的能力,即同一個(gè)線程多次獲取鎖,不引起阻塞,那么ReentrantReadWriteLock
關(guān)于可重入性是怎么樣的呢?
關(guān)于這個(gè)問(wèn)題需要引入兩個(gè)概念,鎖升級(jí),鎖降級(jí)。
- 鎖升級(jí):從讀鎖變成寫鎖。
- 鎖降級(jí):從寫鎖變成讀鎖;
重入時(shí)鎖升級(jí)不支持:持有讀鎖的情況下去獲取寫鎖會(huì)導(dǎo)致獲取寫鎖永久等待,需要先釋放讀,再去獲得寫
重入時(shí)鎖降級(jí)支持:持有寫鎖的情況下去獲取讀鎖,造成只有當(dāng)前線程會(huì)持有讀鎖,因?yàn)閷戞i會(huì)互斥其他的鎖
API介紹
構(gòu)造方法:
-
public ReentrantReadWriteLock()
:默認(rèn)構(gòu)造方法,非公平鎖 -
public ReentrantReadWriteLock(boolean fair)
:true 為公平鎖
常用API:
-
public ReentrantReadWriteLock.ReadLock readLock()
:返回讀鎖 -
public ReentrantReadWriteLock.WriteLock writeLock()
:返回寫鎖 -
public void lock()
:加鎖 -
public void unlock()
:解鎖 -
public boolean tryLock()
:嘗試獲取鎖
代碼范式
- 加解鎖格式
r.lock();
try {
// 臨界區(qū)
} finally {
r.unlock();
}
復(fù)制代碼
- 鎖降級(jí)
w.lock();
try {
r.lock();// 降級(jí)為讀鎖, 釋放寫鎖, 這樣能夠讓其它線程讀取緩存
try {
// ...
} finally{
w.unlock();// 要在寫鎖釋放之前獲取讀鎖
}
} finally{
r.unlock();
}
復(fù)制代碼
實(shí)戰(zhàn)案例
驗(yàn)證讀讀共享模式
@Test
public void readReadMode() throws InterruptedException {
ReentrantReadWriteLock rw = new ReentrantReadWriteLock();
ReentrantReadWriteLock.ReadLock r = rw.readLock();
ReentrantReadWriteLock.WriteLock w = rw.writeLock();
Thread thread0 = new Thread(() -> {
r.lock();
try {
Thread.sleep(1000);
System.out.println("Thread 1 running " + new Date());
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
r.unlock();
}
},"t1");
Thread thread1 = new Thread(() -> {
r.lock();
try {
Thread.sleep(1000);
System.out.println("Thread 2 running " + new Date());
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
r.unlock();
}
},"t2");
thread0.start();
thread1.start();
thread0.join();
thread1.join();
}
復(fù)制代碼
運(yùn)行結(jié)果:
- 兩個(gè)線程同時(shí)運(yùn)行,都獲取到了讀鎖
驗(yàn)證讀寫互斥模式
@Test
public void readWriteMode() throws InterruptedException {
ReentrantReadWriteLock rw = new ReentrantReadWriteLock();
ReentrantReadWriteLock.ReadLock r = rw.readLock();
ReentrantReadWriteLock.WriteLock w = rw.writeLock();
Thread thread0 = new Thread(() -> {
r.lock();
try {
Thread.sleep(1000);
System.out.println("Thread 1 running " + new Date());
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
r.unlock();
}
},"t1");
Thread thread1 = new Thread(() -> {
w.lock();
try {
Thread.sleep(1000);
System.out.println("Thread 2 running " + new Date());
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
w.unlock();
}
},"t2");
thread0.start();
thread1.start();
thread0.join();
thread1.join();
}
復(fù)制代碼
運(yùn)行結(jié)果:
- 兩個(gè)線程間隔1秒,互斥執(zhí)行
真實(shí)緩存例子
什么場(chǎng)景下讀多寫少? 想必最先想到的就是緩存把,ReentrantReadWriteLock在緩存場(chǎng)景中就是一個(gè)很典型的應(yīng)用。
緩存更新時(shí),是先清緩存還是先更新數(shù)據(jù)庫(kù)?
- 先清緩存:可能造成剛清理緩存還沒(méi)有更新數(shù)據(jù)庫(kù),高并發(fā)下,其他線程直接查詢了數(shù)據(jù)庫(kù)過(guò)期數(shù)據(jù)到緩存中,這種情況非常嚴(yán)重,直接導(dǎo)致后續(xù)所有的請(qǐng)求緩存和數(shù)據(jù)庫(kù)不一致。
- 先更新?lián)?kù):可能造成剛更新數(shù)據(jù)庫(kù),還沒(méi)清空緩存就有線程從緩存拿到了舊數(shù)據(jù),這種情況概率比較小,影響范圍有限,只對(duì)這一次的查詢結(jié)果有問(wèn)題。
顯而易見,通常情況下,先更新數(shù)據(jù)庫(kù),然后清空緩存。文章來(lái)源:http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-463182.html
public class GenericCachedDao {
// 緩存對(duì)象,這里用jvm緩存
Map<String, String> cache = new HashMap<>();
// 讀寫鎖
ReadWriteLock readWriteLock = new ReentrantReadWriteLock();
// 讀取操作
public String getData(String key) {
// 加讀鎖,防止其他線程修改緩存
readWriteLock.readLock().lock();
try {
String value = cache.get(key);
// 如果緩存命中,返回
if(value != null) {
return value;
}
} finally {
// 釋放讀鎖
readWriteLock.readLock().unlock();
}
//如果緩存沒(méi)有命中,從數(shù)據(jù)庫(kù)中加載
readWriteLock.writeLock().lock();
try {
// 細(xì)節(jié),為防止重復(fù)查詢數(shù)據(jù)庫(kù), 再次驗(yàn)證
// 因?yàn)間et 方法上面部分是可能多個(gè)線程進(jìn)來(lái)的, 可能已經(jīng)向緩存填充了數(shù)據(jù)
String value = cache.get(key);
if(value == null) {
// 這里可以改成從數(shù)據(jù)庫(kù)查詢
value = "alvin";
cache.put(key, value);
}
return value;
} finally {
readWriteLock.writeLock().unlock();
}
}
// 更新數(shù)據(jù)
public void updateData(String key, String value) {
// 加寫鎖
readWriteLock.writeLock().lock();
try {
// 更新操作TODO
// 清空緩存
cache.remove(key);
} finally {
readWriteLock.writeLock().unlock();
}
}
}
復(fù)制代碼
- getData方法是讀取操作,先加讀鎖,從緩存讀取,如果沒(méi)有命中,加寫鎖,此時(shí)其他線程就不能讀取了,等寫入成功后,釋放讀鎖。
- updateData方法是寫操作,更新時(shí)加寫鎖,其他線程此時(shí)無(wú)法讀取,然后清空緩存中的舊數(shù)據(jù)。
總結(jié)
本文講解了ReentrantReadWriteLock讀寫鎖常用的API, 以及通過(guò)幾個(gè)demo的演示,講解了讀寫鎖的使用,希望對(duì)大家有幫助。文章來(lái)源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-463182.html
到了這里,關(guān)于通俗易懂讀寫鎖ReentrantReadWriteLock的使用的文章就介紹完了。如果您還想了解更多內(nèi)容,請(qǐng)?jiān)谟疑辖撬阉鱐OY模板網(wǎng)以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章,希望大家以后多多支持TOY模板網(wǎng)!