面时莫慌 | Reetrant[ReadWrite]Lock类图分析实践

Posted 2021-08-21 Java-桃子

一、ReetrantLock实现类图分析

ReetrantLock是一个独占锁、可重入锁。所谓独占锁是只有一个线程可以获取占有它。ReetrantLock锁包括fairReetrantLock和unfairReetrantLock。fairReetrantLock是指不同线程获取锁的机制是公平的，unfairReetrantLock是指不同线程获取线程是不公平的。公平或不公平体现在是否多个线程按照申请锁的顺序来获取锁，如果是就是公平的，否则就是不公平的。

如上图UML类图所示。

• ReentrantLock 实现了Lock接口。
• 在ReentrantLock 中有一个成员变量sync，sync的类型是Sync，Sync是一个抽象类，它集成自AQS(AbstractQueuedSynchronizer)。
• 在ReentrantLock 中有fair lock，即类FairSync ；还有unfair lock，即l类NonFairSync ，这两个类都是Sync的子类，这意味着ReentrantLock 具体使用的时候只能在公平锁和非公平锁中任选其一，默认情况是不公平锁。

二、ReentrantReadWriteLock实现类图分析

ReentrantLock是独占锁，ReentrantReadWriteLock并完全是独占锁，它的读锁是共享锁，写锁是独占锁。所以ReentrantReadWriteLock允许多个读线程同时访问，但凡有一个写线程，其它的读线程就会被阻塞。大多数情况下，读场景多于写场景，所以在读多于写的场景下，读写锁能带来更好的并发性和更多的吞吐量。

如上图UML类图所示。

• ReentrantReadWriteLock是ReadWriteLock的实现类
• ReentrantReadWriteLock包含了成员变量sync、readLock，writeLock，sync的类型为Sync，这点与ReentrantLock一样，是从AQS继承而来的抽象类。readLock的类型是ReadLock，writeLock的类型是WriteLock，ReadLock和WriteLock都实现了Lock接口。

三、例子

ReentrantLock

public class LockExample {
    private static final ReentrantLock FAIR_LOCK = new ReentrantLock(true);
    private static int i;
​
    public static void add(){
        FAIR_LOCK.lock();
        try {
            Thread.yield();
            i++;
        } catch (Exception e){
            throw new RuntimeException(e);
        }finally {
            FAIR_LOCK.unlock();
        }
    }
​
    public static void unsafeAdd(){
        i++;
    }
}
​
复制代码

ReentrantReadWriteLock

public class ReadWriteLockExample {
​
    static final Map<String,String> CACHE = new HashMap<>();
    static final ReentrantReadWriteLock RRW_LOCK = new ReentrantReadWriteLock();
    static final Lock R_LOCK = RRW_LOCK.readLock();
    static final Lock W_LOCK = RRW_LOCK.writeLock();
​
    public static  String get(String key){
        R_LOCK.lock();
        try{
            return CACHE.get(key);
        } finally {
            R_LOCK.unlock();
        }
    }
​
    public static void put(String key,String value){
        W_LOCK.lock();
        try{
            CACHE.put(key,value);
        }finally {
            W_LOCK.unlock();
        }
    }
}