JUC并发系列(十):超全透彻ReadWriteLock读写锁(应用场景+代码示例+关键代码剖析)

    科技2022-07-11  98

    跑起一个程序,并不难;难的是,能让程序跑多远!—— 一颗剽悍的种子

    JUC并发系列

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    一、什么是 ReadWriteLock读写锁?

    准确来说 ReadWriteLock读写锁,应该是 读/写锁,正如ReadWriteLock 读/写锁也是分开来的,它管理着两个为一组的锁,一个是只读锁,一个是写锁。

    通过字面意思告诉你 ReadWriteLock读/写锁 其实你是很难理解的,因为只有通过案例,只有通过一行行代码去验证,你才能在深深的理解后有自己的总结。

    有自己总结过后的知识才是你的,因为那是知识的结晶。

    (技术之余总会扯这些有的没的,只想告诉你不要光看我的博文,学习这种活,也只有你理解透后,用自己所能理解的语言重塑,才是你自己的。

    我们接下来用两个小案例,首先是一个没有使用锁和使用ReadWriteLock读写锁后的形式对比来学习。

    二、手敲代码示例——并发下的缓存

    我们通过一个缓存的小案例来,在没有使用锁的情况下,实现存储和读取的功能,并通过在多个线程的并发下。

    public class Demo{ public static void main(String[] args) { Cache cache = new Cache(); //存储 for (int i = 1; i <= 3; i++) { final Integer index = i; new Thread(()->{ cache.put(index+"",index); },String.valueOf(i)).start(); } //读取 for (int i = 1; i <= 3; i++) { final Integer index = i; new Thread(()->{ cache.get(index+""); },String.valueOf(i)).start(); } } } class Cache{ private Map<String,Integer> map = new HashMap<>(); //存储 public void put(String key,Integer value){ System.out.println("线程"+Thread.currentThread().getName() + "===存储" + value); map.put(key,value); System.out.println("线程"+Thread.currentThread().getName() + "===已存储"); } //读取 public void get(String key){ System.out.println("线程"+Thread.currentThread().getName() + "===读取"); map.get(key); System.out.println("线程"+Thread.currentThread().getName() + "===已读取"); } }

    三、运行结果

    四、分析结果

    观察上面的代码所运行的结果会发现两点:

    当线程1在存储时被其他线程插入。

    每次执行的结果都跟上一次不一致。

    五、关键代码剖析:读/写锁里的独占锁与共享锁

    如果你理解了上面为什么ReadWriteLock读/写锁是分成两个为一组的读/写,其实你在实际运用中也就能更深刻透彻。

    我们缓存 put 是存储就是写入,可以用 writeLock写锁。

    而读取 get 可以用读锁。

    可以看到不会像synchronized直接锁或lock,它们更加细致,也更具有针对性的分而治之。

    这里的写锁可以说是共享锁,独占锁又称排他锁。

    共享锁(写锁):一次只能一个线程持有。

    readWriteLock.writeLock().lock();

    共享锁(读锁):多个线程可以同时持有。

    readWriteLock.readLock().lock();

    读/写锁使用后都需要分别关闭,跟Lock最后也需要手动关闭是一样一样的。

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

    六、使用ReadWriteLock读/写锁解决缓存并发问题

    public class Demo{ public static void main(String[] args) { Cache cache = new Cache(); //存储 for (int i = 1; i <= 3; i++) { final Integer index = i; new Thread(()->{ cache.put(index+"",index); },String.valueOf(i)).start(); } //读取 for (int i = 1; i <= 3; i++) { final Integer index = i; new Thread(()->{ cache.get(index+""); },String.valueOf(i)).start(); } } } class Cache{ private Map<String,Integer> map = new HashMap<>(); private ReadWriteLock readWriteLock = new ReentrantReadWriteLock(); //存储 public void put(String key,Integer value){ readWriteLock.writeLock().lock(); try { System.out.println("线程"+Thread.currentThread().getName() + "===存储" + value); map.put(key,value); System.out.println("线程"+Thread.currentThread().getName() + "===已存储"); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } finally { readWriteLock.writeLock().unlock(); } } //读取 public void get(String key){ readWriteLock.readLock().lock(); try { System.out.println("线程"+Thread.currentThread().getName() + "===读取"); map.get(key); System.out.println("线程"+Thread.currentThread().getName() + "===已读取"); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } finally { readWriteLock.readLock().unlock(); } } }

    七、运行结果(漂亮)

    可以看到和上面没有加锁的运行结果,加了ReadWriteLock读写锁 后很直观的结果。在多线程并发下存储的时候会有秩序的执行。

    八、应用场景

    从 ReadWriteLock读/写锁 的不仅概念或者案例的对比和验证中可以很直观的发现其特性。

    使用 ReadWriteLock读/写锁 时, 适用少数线程修改操作,但可以有大量线程读取。

    所以可以运用的场景有很多很多,例如,里的每一篇博文底下都有 评论与回复,可以看做是 写入操作,它是不频繁;但是,读取操作,也就是 浏览,是非常频繁的,这种类型的应用场景可以使用ReadWriteLock读/写锁

    九、最后

    最后的最后,为了更好的阅读体验,我把想说的话都放在了下面,嘿嘿。

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