突击并发编程JUC系列-ReentrantReadWriteLock

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> https://github.com/mtcarpenter/JavaTutorial

本章节将学习 ReentrantReadWriteLock（读写锁），ReadWriteLock 也是 java 5之后引入的，之前提到锁（如Mutex和ReentrantLock）基本都是排他锁，这些锁在同一时刻只允许一个线程进行访问，而读写锁在同一时刻可以允许多个读线程访问，但是在写线程访问时，所有的读线程和其他写线程均被阻塞。读写锁维护了一对锁，一个读锁和一个写锁，通过分离读锁和写锁，使得并发性相比一般的排他锁有了很大提升。
读写锁的访问约束：

读-读不互斥：读读之间不阻塞
读-写互斥：读堵塞写，写也阻塞读
写-写互斥：写写阻塞

ReadWriteLock

ReentrantReadWriteLock 为ReadWriteLock接口的实现，ReadWriteLock仅定义了获取读锁和写锁的两个方法，即readLock()方法和writeLock()方法。

public interface ReadWriteLock {

    Lock readLock();

    Lock writeLock();
}


除了接口方法之外，ReentrantReadWriteLock  还提供了一些便于外界监控其内部工作状态的方法。
int getReadLockCount(): 返回当前读锁被获取的次数。该次数不等于获取读锁的线程数，例如，仅一个线程，他连续获取（重进入）了 n 次读锁，那么占据读锁的线程数是 1 ，但该方法返回 n。
int getReadHoldCount():返回当前线程获取读锁的次数。该方法在 Java 6 中加入到 ReentrantReadWriteLock 中，使用 ThreadLocal 保存当前线程获取次数，这也使得 Java 6 的实现变得更加复杂
boolean isWriteLocked() : 判断写锁是否被获取
int getWriteHoldCount(): 返回当前写锁被获取的次数
ReentrantReadWriteLock
通过 ReentrantReadWriteLock 实现一个简单的缓存，代码示例如下:
public class LockExample3 {

    private static final Map map = new HashMap<>();

    private static final ReentrantReadWriteLock lock = new ReentrantReadWriteLock();

    private static final Lock readLock = lock.readLock();

    private static final Lock writeLock = lock.writeLock();


    
    public static Object put(String key, Object value) {
 writeLock.lock();
 try {
     return map.put(key, value);
 } finally {
     writeLock.unlock();
 }
    }

    
    public static Object get(String key) {
 readLock.lock();
 try {
     return map.get(key);
 } finally {
     readLock.unlock();
 }
    }

    
    public static Set getAllKeys() {
 readLock.lock();
 try {
     return map.keySet();
 } finally {
     readLock.unlock();
 }
    }


    
    public static void clear() {
 writeLock.lock();
 try {
     map.clear();
 } finally {
     writeLock.unlock();
 }
    }

}

测试代码
public class LockExample3Test {

    // 请求总数
    public static int requestTotal = 10;


    public static void main(String[] args) throws Exception {
 ExecutorService executorService = Executors.newCachedThreadPool();
 final CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(requestTotal);
 for (int i = 0; i < requestTotal; i++) {
     final String temp = String.valueOf(i);
     executorService.execute(() -> {
  try {
      add(temp);
  } catch (Exception e) {
  }
  countDownLatch.countDown();
     });
 }
 // 等待所有的线程运行完成
 countDownLatch.await();
 // 多线程获取 key
 for (int i = 0; i < requestTotal; i++) {
     final String temp = String.valueOf(i);
     executorService.execute(() -> {
  try {
      get(temp);
  } catch (Exception e) {
  }
     });

 }
 executorService.shutdown();
 TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
 // 获取所有的keys
 System.out.println("获取所有的键值t" + LockExample3.getAllKeys());
 //  清除所有的 keys
 LockExample3.clear();
 // 再次获取所有的keys 发现已被清空
 System.out.println("获取所有的键值t" + LockExample3.getAllKeys());

    }

    private static void add(String i) {
 LockExample3.put(i, Thread.currentThread().getName());
    }

    private static void get(String i) {
 System.out.println(i + "t" + LockExample3.get(i));
    }
}


运行结果如下：
0	pool-1-thread-1
1	pool-1-thread-2
2	pool-1-thread-3
4	pool-1-thread-5
3	pool-1-thread-4
8	pool-1-thread-9
7	pool-1-thread-8
6	pool-1-thread-7
5	pool-1-thread-6
9	pool-1-thread-10
获取所有的键值	[0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
获取所有的键值	[]

** 我是小春哥，从事 Java 后端开发，会一点前端、通过持续输出系列技术文章以文会友，如果本文能为您提供帮助，欢迎大家关注、 点赞、分享支持，我们下期再见！

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