ReadWriteLock与ReentrantReadWriteLock

JAVA的JUC包中的锁包括"独占锁"和"共享锁"。JUC中的共享锁有:CountDownLatch、CyclicBarrier、Semaphore、ReentrantReadWriteLock等。本章会以ReentrantReadWriteLock为蓝本对共享锁进行说明。

一、ReentrantLock与ReentrantReadWriteLock

说到ReentrantReadWriteLock，首先要做的是与ReentrantLock划清界限。它和后者都是单独的实现，彼此之间没有继承或实现的关系。

ReentrantLock 实现了标准的互斥操作，也就是一次只能有一个线程持有锁，也即所谓独占锁的概念。显然这个特点在一定程度上面减低了吞吐量，实际上独占锁是一种保守的锁策略，在这种情况下任何“读/读”，“写/读”，“写/写”操作都不能同时发生。但是同样需要强调的一个概念是，锁是有一定的开销的，当并发比较大的时候，锁的开销就比较客观了。所以如果可能的话就尽量少用锁，非要用锁的话就尝试看能否改造为读写锁。

ReadWriteLock 描述的是：一个资源能够被多个读线程访问，或者被一个写线程访问，但是不能同时存在读写线程。也就是说读写锁使用的场合是一个共享资源被大量读取操作，而只有少量的写操作（修改数据）。

参考：http://my.oschina.net/adan1/blog/158107?fromerr=M4d1zh4s

二、ReadWriteLock 和 ReentrantReadWriteLock

ReadWriteLock，顾名思义，是读写锁。它维护了一对相关的锁 — — "读取锁"和"写入锁"，一个用于读取操作，另一个用于写入操作。

"读取锁"用于只读操作，它是"共享锁"，能同时被多个线程获取。

"写入锁"用于写入操作，它是"独占锁"，写入锁只能被一个线程锁获取。 注意：不能同时存在读取锁和写入锁！

ReadWriteLock是一个接口。ReentrantReadWriteLock是它的实现类，ReentrantReadWriteLock包括子类ReadLock和WriteLock。

ReentrantReadWriteLock的UML类图如下：

读写锁的机制："读-读"不互斥、"读-写"互斥、"写-写"互斥。即在任何时候：只有一个线程在写入；线程正在读取的时候，写入操作等待；线程正在写入的时候，其他线程的写入操作和读取操作都要等待；

读锁的加锁源代码片段如下:

写锁的加锁源代码片段下：

相比较而言，就是上面说过的一旦写锁加锁时发现有其他线程进行了操作，则将当前线程放置于线程等待队列中——之后再唤醒。而读操作锁直接进行了共享线程，并发读取。

锁降级：从写锁变成读锁；锁升级：从读锁变成写锁。读锁是可以被多线程共享的，写锁是单线程独占的。也就是说写锁的并发限制比读锁高，这可能就是升级/降级名称的来源。

如下代码会产生死锁，因为同一个线程中，在没有释放读锁的情况下，就去申请写锁，这属于锁升级，ReentrantReadWriteLock是不支持的。

ReadWriteLock rtLock = new ReentrantReadWriteLock();

rtLock.readLock().lock();

System.out.println("get readLock.");

rtLock.writeLock().lock();

System.out.println("blocking");

ReadWriteLock rtLock = new ReentrantReadWriteLock();

            rtLock.readLock().lock();

            System.out.println("get readLock.");

            rtLock.writeLock().lock();

            System.out.println("blocking");

ReentrantReadWriteLock支持锁降级，如下代码不会产生死锁。

ReadWriteLock rtLock = new ReentrantReadWriteLock();

rtLock.writeLock().lock();

System.out.println("writeLock");

rtLock.readLock().lock();

System.out.println("get read lock");