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Java多線程進(jìn)階（四）—— J.U.C之locks框架：ReentrantReadWriteLoc

kumfo / 1849人閱讀

摘要：我們知道，的作用其實(shí)是對(duì)類的和的增強(qiáng)，是為了讓線程在指定對(duì)象上等待，是一種線程之間進(jìn)行協(xié)調(diào)的工具。當(dāng)線程調(diào)用對(duì)象的方法時(shí)，必須拿到和這個(gè)對(duì)象關(guān)聯(lián)的鎖。

本文首發(fā)于一世流云的專欄：https://segmentfault.com/blog...
一、ReentrantReadWriteLock類簡(jiǎn)介

ReentrantReadWriteLock類，顧名思義，是一種讀寫鎖，它是ReadWriteLock接口的直接實(shí)現(xiàn)，該類在內(nèi)部實(shí)現(xiàn)了具體獨(dú)占鎖特點(diǎn)的寫鎖，以及具有共享鎖特點(diǎn)的讀鎖，和ReentrantLock一樣，ReentrantReadWriteLock類也是通過定義內(nèi)部類實(shí)現(xiàn)AQS框架的API來實(shí)現(xiàn)獨(dú)占/共享的功能。

ReentrantReadWriteLock類具有如下特點(diǎn)：

1.1 支持公平/非公平策略

與ReadWriteLock類一樣，ReentrantReadWriteLock對(duì)象在構(gòu)造時(shí)，可以傳入?yún)?shù)指定是公平鎖還是非公平鎖。

1.2 支持鎖重入

同一讀線程在獲取了讀鎖后還可以獲取讀鎖；

同一寫線程在獲取了寫鎖之后既可以再次獲取寫鎖又可以獲取讀鎖；

1.3 支持鎖降級(jí)

所謂鎖降級(jí)，就是：先獲取寫鎖，然后獲取讀鎖，最后釋放寫鎖，這樣寫鎖就降級(jí)成了讀鎖。但是，讀鎖不能升級(jí)到寫鎖。簡(jiǎn)言之，就是：

寫鎖可以降級(jí)成讀鎖，讀鎖不能升級(jí)成寫鎖。
1.4 Condition條件支持

ReentrantReadWriteLock的內(nèi)部讀鎖類、寫鎖類實(shí)現(xiàn)了Lock接口，所以可以通過newCondition()方法獲取Condition對(duì)象。但是這里要注意，讀鎖是沒法獲取Condition對(duì)象的，讀鎖調(diào)用newCondition() 方法會(huì)直接拋出UnsupportedOperationException。

我們知道，condition的作用其實(shí)是對(duì)Object類的wait()和notify()的增強(qiáng)，是為了讓線程在指定對(duì)象上等待，是一種線程之間進(jìn)行協(xié)調(diào)的工具。
當(dāng)線程調(diào)用condition對(duì)象的await方法時(shí)，必須拿到和這個(gè)condition對(duì)象關(guān)聯(lián)的鎖。由于線程對(duì)讀鎖的訪問是不受限制的（在寫鎖未被占用的情況下），那么即使拿到了和讀鎖關(guān)聯(lián)的condition對(duì)象也是沒有意義的，因?yàn)樽x線程之前不需要進(jìn)行協(xié)調(diào)。
1.5 使用示例

以下是Oracle官方給出的一個(gè)例子：
使用ReentrantReadWriteLock控制對(duì)TreeMap的訪問（利用讀鎖控制讀操作的訪問，利用寫鎖控制修改操作的訪問），將TreeMap包裝成一個(gè)線程安全的集合，并且利用了讀寫鎖的特性來提高并發(fā)訪問。

public class RWTreeMap {
    private final Map m = new TreeMap();
    private final ReentrantReadWriteLock rwl = new ReentrantReadWriteLock();
    private final Lock r = rwl.readLock();
    private final Lock w = rwl.writeLock();
?
    public Data get(String key) {
        r.lock();
        try {
            return m.get(key);
        } finally {
            r.unlock();
        }
    }
?
    public String[] allKeys() {
        r.lock();
        try {
            return (String[]) m.keySet().toArray();
        } finally {
            r.unlock();
        }
    }
?
    public Data put(String key, Data value) {
        w.lock();
        try {
            return m.put(key, value);
        } finally {
            w.unlock();
        }
    }
?
    public void clear() {
        w.lock();
        try {
            m.clear();
        } finally {
            w.unlock();
        }
    }
}
二、ReentrantReadWriteLock類/方法聲明 2.1 類聲明

內(nèi)部嵌套類聲明：
ReentrantReadWriteLock類有兩個(gè)內(nèi)部嵌套類ReadLock和WriteLock，這兩個(gè)內(nèi)部類的實(shí)例會(huì)在ReentrantReadWriteLock類的構(gòu)造器中創(chuàng)建，并通過ReentrantReadWriteLock類的readLock()和writeLock()方法訪問。

ReadLock：

WriteLock：

2.2 方法聲明

ReentrantReadWriteLock類的核心方法其實(shí)就兩個(gè)：readLock()和writeLock()，其它都是一些用來監(jiān)控系統(tǒng)狀態(tài)的方法，返回的都是某一時(shí)刻點(diǎn)的近似值。

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