读写锁的原理

Posted 2021-09-23 猿必过

读写锁的使用

读写锁在 Java 中是 ReentrantReadWriteLock，使用方式是：

import java.util.concurrent.locks.ReentrantReadWriteLock;

public class ReadWriteLockDemo implements TestDemo {
    ReentrantReadWriteLock lock = new ReentrantReadWriteLock();
    ReentrantReadWriteLock.ReadLock readLock = lock.readLock();
    ReentrantReadWriteLock.WriteLock writeLock = lock.writeLock();

    private int x = 0;

    private void count() {
        writeLock.lock();
        try {
            x++;
        } finally {
            writeLock.unlock();// 保证当读的时候如果出现异常，会释放锁，synchronized为什么不用呢？因为synchronized内部已经帮我们做了~
        }
    }

    private void print(int time) {
        readLock.lock();
        try {
            for (int i = 0; i < time; i++) {
                System.out.print(x + " ");
            }
            System.out.println();
        } finally {
            readLock.unlock();// 保证当读的时候如果出现异常，会释放锁，synchronized为什么不用呢？因为synchronized内部已经帮我们做了~
        }
    }

    @Override
    public void runTest() {
    }
}

ReentrantReadWriteLock和ReentrantLock的区别？

使用ReentrantReadWriteLock读写锁的方式，会调用readLock()和writeLock()两个方法，看下他们的源码：

public ReentrantReadWriteLock.WriteLock writeLock() { return writerLock; }
public ReentrantReadWriteLock.ReadLock  readLock()  { return readerLock; }

复制代码可以看到用到了WriteLock和ReadLock两个静态内部类，他们对锁的实现如下：

public static class ReadLock implements Lock, java.io.Serializable {
    public void lock() {
        sync.acquireShared(1); //共享
    }

    public void unlock() {
        sync.releaseShared(1); //共享
    }
}

public static class WriteLock implements Lock, java.io.Serializable {
    public void lock() {
        sync.acquire(1); //独占
    }

    public void unlock() {
        sync.release(1); //独占
    }
}

abstract static class Sync extends AbstractQueuedSynchronizer {}

看到这里发现了ReentrantReadWriteLock和ReentrantLock的一个相同点和不同点，
相同的是使用了同一个关键实现AbstractQueuedSynchronizer，不同的是ReentrantReadWriteLock使用了两个锁分别实现了AQS，
而且WriteLock和ReentrantLock一样，使用了独占锁。

而ReadLock和Semaphore一样，使用了共享锁。

再往下的内容估计看过前面几篇文章的都很熟悉了，独占锁通过state变量的0和1两个状态来控制是否有线程占有锁，共享锁通过state变量0或者非0来控制多个线程访问。

在上面的代码中，ReadLock和WriteLock使用了同一个AQS，那么在ReentrantReadWriteLock中又是怎么控制读锁和写锁关系的呢？

这当中还有一个问题，由于16位最大全1表示为65535，所以读锁和写锁最多可以获取65535个。

ReentrantReadWriteLock会发生写饥饿的情况吗？如果发生，有没有比较好的解决办法？

ReentrantReadWriteLock也会发生写请求饥饿的情况，因为写请求一样会排队，
不管是公平锁还是非公平锁，在有读锁的情况下，都不能保证写锁一定能获取到，这样只要读锁一直占用，就会发生写饥饿的情况。
那么JDK就没有提供什么好办法来解决这个问题吗？
当然是有的，那就是JDK8中新增的改进读写锁---StampedLock.

本文由猿必过 YBG 发布