多线程：多读少写锁(Readers–writer lock)

先来几个同义词

• readers–writer (RW) lock
• shared - exclusive lock
• multiple readers/single-writer lock
• multi-reader lock
• push lock

解决的问题

1. 允许多个线程同时读取数据。只允许一个线程写或更新数据
2. 写数据时，其他的写操作和读操作要被阻塞。（SQLite 的 WAL 不是，允许同时读写）

实现时需要考虑的问题

读优先还是写优先？
读优先的概述如下：

尽量满足并发的读操作，当已经有线程在读数据的时候，其他读线程无需等待，而写线程需要等待所有正在进行的读操作之后才能执行

写优先的概述如下：

尽量满足写操作，尽管写操作不能并发，但是可以排队，优先于等待的读线程获得执行权

对系统刷新要求的高标准系统，应该使用写优先的锁，比如路由器、证券交易平台。通常用很多读请求，如果等所有读请求都结束，可能更新信息已经来不及了，即发生 starvation 问题。

解决问题的思路

Readers–writer locks are usually constructed on top of mutexes and condition variables, or on top of semaphores.

• 互斥量+条件变量
• 信号量

具体实现参见参考资料。
默认实现都是读优先的锁。如果要实现写优先的锁，可以通过加标记位判断是否有写请求在等待。

读写锁重入问题及死锁

通常reader lock是可重入的，writer lock是不可重入的。但是为了防止writer饥饿，writer lock通常会阻塞后来的reader lock，因此reader lock在重入的时候可能死锁。

即获取读锁，尝试获取写锁（为了防止饥饿，不允许再次获取读锁），进行重入，即尝试获取读锁。
bingo，发生死锁啦

参考

• Readers–writer lock
• Starvation (computer science)
• 读写锁的几种实现方式-互斥量，信号量，条件变量
• 用信号量和读写锁解决读者写者问题
• Linux下写者优先的读写锁的设计
• 读写锁的性能问题及替代方案