java 读写锁详解

详见：http://blog.yemou.net/article/query/info/tytfjhfascvhzxcyt124

在java多线程中，为了提高效率有些共享资源允许同时进行多个读的操作，但只允许一个写的操作，比如一个文件，只要其内容不变可以让多个线程同时读，不必做排他的锁定，排他的锁定只有在写的时候需要，以保证别的线程不会看到数据不完整的文件。

下面是个关于多线程读写锁的例子，我稍微做了下修改，蛮容易理解的，来至于http://www.highya.com/redirect.php?fid=113&tid=7180&goto=nextoldset。

这里模拟了这样一个场景: 在ReadWriteLockOperator对象里设置一个共享资源 shareResources 。

有3个读者(A, B, C)一直连续的从 shareResources 获取信息, 然后输出到控制台 ;有一个作者每隔60秒往shareResources 加入信息, 加信息的过程相对耗时, 在这段时间, 任何读者都不能访问 shareResources。

写了4个类来验证这种情况，只在windows下做了测试。

ReadTask.java       读任务

WriteTask.java      写任务

ReadWriteLockLogic.java     读写操作的逻辑

ReadWriteLockTest.java      带有main方法的测试类

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public class ReadTask extends Thread {   //logic bean   private ReadWriteLockLogic readWriteLockOperator;   //读者   private String reader;   public ReadTask(ReadWriteLockLogic readWriteLockOperator, String reader) {     this.readWriteLockOperator = readWriteLockOperator;     this.reader = reader;   }   private ReadTask(){}   // 执行任务   public void run() {     if(this.readWriteLockOperator != null){       try {         while(!isInterrupted()){           Thread.sleep(200);           System.out.println(reader + " read:"            + Thread.currentThread().toString() + " : " + this.readWriteLockOperator.read());         }       } catch (Exception e) {         // TODO: handle exception       }     }   } }

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public class WriteTask  extends Thread{   //logic bean   private ReadWriteLockLogic readWriteLockOperator;   //作者   private String writer;   public WriteTask(ReadWriteLockLogic readWriteLockOperator, String writer) {     this.readWriteLockOperator = readWriteLockOperator;     this.writer = writer;   }   private WriteTask(){}   // 一个很耗时的写任务   public void run() {     try {       while(!isInterrupted()){         Thread.sleep(100);         this.readWriteLockOperator.write(this.writer, "hehehhe");       }     } catch (Exception e) {       // TODO: handle exception     }   } }

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import java.util.ArrayList; import java.util.List; import java.util.concurrent.locks.Lock; import java.util.concurrent.locks.ReadWriteLock; import java.util.concurrent.locks.ReentrantReadWriteLock; //读写操作的逻辑 public class ReadWriteLockLogic {   // 初始化一个 ReadWriteLock   private ReadWriteLock lock = new ReentrantReadWriteLock();   //共享资源   private List<String> shareResources = new ArrayList<String>(0);   //读   public String read() {     // 得到 readLock 并锁定     Lock readLock = lock.readLock();     readLock.lock();     try {       // 读相对省时，做空循环 大约0.5second       for(int i=0 ;i<2500000; i++){         System.out.print("");       }       // 做读的工作       StringBuffer buffer = new StringBuffer();       for (String shareResource : shareResources) {         buffer.append(shareResource);         buffer.append("\t");             }       return buffer.toString();     } finally {       readLock.unlock();//一定要保证锁的释放     }   }   //写   public void write(String writer, String content) {     // 得到 writeLock 并锁定     Lock writeLock = lock.writeLock();     writeLock.lock();     try {       System.out.println(writer + " write ===" + Thread.currentThread().toString());       // 写比较费时，所以做空循环 大约13second       for(int i=0 ;i<10000000; i++){         System.out.print("");         System.out.print("");       }             // 做写的工作       int count = shareResources.size();       for (int i=count; i < count + 1; i++) {         shareResources.add(content + "_" + i);       }     } finally {       writeLock.unlock();//一定要保证锁的释放     }   } }

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import java.util.concurrent.ExecutionException; import java.util.concurrent.Executors; import java.util.concurrent.ScheduledExecutorService; import java.util.concurrent.TimeUnit; public class ReadWriteLockTest {   public static void main(String[] args) throws InterruptedException, ExecutionException {     //1 创建一个具有排程功能的线程池     ScheduledExecutorService service = Executors.newScheduledThreadPool(5);     //2 读写锁的logic bean     ReadWriteLockLogic lockOperator = new ReadWriteLockLogic();     //3 生成一个可执行任务(该任务执行完毕可以返回结果 或者 抛出异常；而Runnable接口的run方法则不行)     Runnable writeTask1 = new WriteTask(lockOperator, "作者A");     //4 延时0秒后每2秒重复执行writeTask1;     service.scheduleAtFixedRate(writeTask1, 0, 60, TimeUnit.SECONDS);     //5 创建3个读任务     Runnable readTask1 = new WriteTask(lockOperator, "作者B");     Runnable readTask2 = new ReadTask(lockOperator, "读者B");     Runnable readTask3 = new ReadTask(lockOperator, "读者C");     //6 延时0秒后每秒执行一次task1;     service.scheduleAtFixedRate(readTask1, 1, 1, TimeUnit.SECONDS);     service.scheduleAtFixedRate(readTask2, 2, 1, TimeUnit.SECONDS);     service.scheduleAtFixedRate(readTask3, 3, 1, TimeUnit.SECONDS);       } }

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作者A write ===Thread[pool-1-thread-1,5,main]

作者B write ===Thread[pool-1-thread-4,5,main]

读者C read:Thread[pool-1-thread-3,5,main] : hehehhe_0 hehehhe_1

读者B read:Thread[pool-1-thread-2,5,main] : hehehhe_0 hehehhe_1

作者A write ===Thread[pool-1-thread-1,5,main]

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通过观察控制台，可以看到作者a出现后，大约5秒作者b才会出现，而又过了5秒后，读者c和读者b同时会出现，接着5秒后，作者a又出现了。这说明了，读锁之间没有排斥，可以多线程持有并且排斥WriteLock的持有线程。而WriteLock是全部排斥的，是独占的,比较独!

下面是附赠的读写锁的小知识，来至http://www.txdnet.cn/essay/view.jsp?tid=1288670091703&cid=2

(a).重入方面其内部的WriteLock可以获取ReadLock,但是反过来ReadLock想要获得WriteLock则永远都不要想.

(b).WriteLock可以降级为ReadLock,顺序是:先获得WriteLock再获得ReadLock,然后释放WriteLock,这时候线程将保持Readlock的持有.反过来ReadLock想要升级为WriteLock则不可能,为什么?参看(a),呵呵.

(c).ReadLock可以被多个线程持有并且在作用时排斥任何的WriteLock,而WriteLock则是完全的互斥.这一特性最为重要,因为对于高读取频率而相对较低写入的数据结构,使用此类锁同步机制则可以提高并发量.

(d).不管是ReadLock还是WriteLock都支持Interrupt,语义与ReentrantLock一致.

(e).WriteLock支持Condition并且与ReentrantLock语义一致,而ReadLock则不能使用Condition,否则抛出UnsupportedOperationException异常.