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ReentrantReadWriteLock 類

zsirfs / 2439人閱讀

摘要：類顧名思義是一種讀寫鎖它是接口的直接實現(xiàn)該類在內(nèi)部實現(xiàn)了具體獨占鎖特點的寫鎖以及具有共享鎖特點的讀鎖和一樣類也是通過定義內(nèi)部類實現(xiàn)框架的來實現(xiàn)獨占共享的功能屬于排他鎖這些鎖在同一時刻只允許一個線程進行訪問但是在大多數(shù)場景下大部分時間都是提供

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

ReentrantLock 屬于排他鎖, 這些鎖在同一時刻只允許一個線程進行訪問, 但是在大多數(shù)場景下, 大部分時間都是提供讀服務(wù), 而寫服務(wù)占有的時間較少. 而且, 讀服務(wù)不存在數(shù)據(jù)競爭問題, 如果一個線程在讀時禁止其他線程讀勢必會導(dǎo)致性能降低. 所以就提供了讀寫鎖.

讀寫鎖維護著一對鎖, 一個讀鎖和一個寫鎖. 通過分離讀鎖和寫鎖, 使得并發(fā)性比一般的排他鎖有了較大的提升:

在同一時間, 可以允許多個讀線程同時訪問.

但是, 在寫線程訪問時, 所有讀線程和寫線程都會被阻塞.

讀寫鎖的主要特性:

公平性：支持公平性和非公平性.

重入性：支持重入. 讀寫鎖最多支持 65535 個遞歸寫入鎖和 65535 個遞歸讀取鎖.

鎖降級：遵循獲取寫鎖, 再獲取讀鎖, 最后釋放寫鎖的次序, 如此寫鎖能夠降級成為讀鎖.

ReadWriteLock

讀寫鎖 ReentrantReadWriteLock 實現(xiàn)接口 ReadWriteLock, 該接口維護了一對相關(guān)的鎖, 一個用于只讀操作, 另一個用于寫入操作. 只要沒有 writer, 讀取鎖可以由多個 reader 線程同時保持. 寫入鎖是獨占的.

public interface ReadWriteLock {
    Lock readLock();
    Lock writeLock();
}

ReadWriteLock 定義了兩個方法. readLock() 返回用于讀操作的鎖, writeLock() 返回用于寫操作的鎖.

ReentrantReadWriteLock

java.util.concurrent.locks.ReentrantReadWriteLock 定義如下.

/** 內(nèi)部類  讀鎖 */
private final ReentrantReadWriteLock.ReadLock readerLock;
/** 內(nèi)部類  寫鎖 */
private final ReentrantReadWriteLock.WriteLock writerLock;

final Sync sync;

/** 使用默認（非公平）的排序?qū)傩詣?chuàng)建一個新的 ReentrantReadWriteLock */
public ReentrantReadWriteLock() {
    this(false);
}

/** 使用給定的公平策略創(chuàng)建一個新的 ReentrantReadWriteLock */
public ReentrantReadWriteLock(boolean fair) {
    sync = fair ? new FairSync() : new NonfairSync();
    readerLock = new ReadLock(this);
    writerLock = new WriteLock(this);
}

/** 返回用于寫入操作的鎖 */
@Override
public ReentrantReadWriteLock.WriteLock writeLock() { return writerLock; }
/** 返回用于讀取操作的鎖 */
@Override
public ReentrantReadWriteLock.ReadLock  readLock()  { return readerLock; }

abstract static class Sync extends AbstractQueuedSynchronizer {
    /**
     * 省略其余源代碼
     */
}
public static class WriteLock implements Lock, java.io.Serializable {
    /**
     * 省略其余源代碼
     */
}

public static class ReadLock implements Lock, java.io.Serializable {
    /**
     * 省略其余源代碼
     */
}

ReentrantReadWriteLock 與 ReentrantLock 一樣, 其鎖主體依然是 Sync, 它的讀鎖、寫鎖都是依靠 Sync 來實現(xiàn)的.

所以 ReentrantReadWriteLock 實際上只有一個鎖, 只是在獲取讀取鎖和寫入鎖的方式上不一樣而已, 它的讀寫鎖其實就是兩個類: ReadLock、writeLock, 這兩個類都是lock實現(xiàn).

在 ReentrantLock 中, 使用 Sync ( 實際是 AQS ) 的 int 類型的 state 來表示同步狀態(tài), 表示鎖被一個線程重復(fù)獲取的次數(shù).

但是, 讀寫鎖 ReentrantReadWriteLock 內(nèi)部維護著一對讀寫鎖, 如果要用一個變量維護多種狀態(tài), 需要采用 “按位切割使用” 的方式來維護這個變量, 將其切分為兩部分: 高16為表示讀, 低16為表示寫.

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