ReentrantReadWriteLock讀寫鎖的使用

　　Lock比傳統線程模型中的synchronized方式更加面向對象，與生活中的鎖類似，鎖本身也應該是一個對象。兩個線程執行的代碼片段要實現同步互斥的效果，它們必須用同一個Lock對象。

　　讀寫鎖：分為讀鎖和寫鎖，多個讀鎖不互斥，讀鎖與寫鎖互斥，這是由jvm自己控制的，你只要上好相應的鎖即可。如果你的代碼只讀數據，可以很多人同時讀，但不能同時寫，那就上讀鎖；如果你的代碼修改數據，只能有一個人在寫，且不能同時讀取，那就上寫鎖。總之，讀的時候上讀鎖，寫的時候上寫鎖！

　　ReentrantReadWriteLock會使用兩把鎖來解決問題，一個讀鎖，一個寫鎖
線程進入讀鎖的前提條件：
    沒有其他線程的寫鎖，
    沒有寫請求或者有寫請求，但調用線程和持有鎖的線程是同一個

線程進入寫鎖的前提條件：
    沒有其他線程的讀鎖
    沒有其他線程的寫鎖

到ReentrantReadWriteLock，首先要做的是與ReentrantLock划清界限。它和后者都是單獨的實現，彼此之間沒有繼承或實現的關系。然后就是總結這個鎖機制的特性了： 
     (a).重入方面其內部的WriteLock可以獲取ReadLock，但是反過來ReadLock想要獲得WriteLock則永遠都不要想。 
     (b).WriteLock可以降級為ReadLock，順序是：先獲得WriteLock再獲得ReadLock，然后釋放WriteLock，這時候線程將保持Readlock的持有。反過來ReadLock想要升級為WriteLock則不可能，為什么？參看(a)，呵呵. 
     (c).ReadLock可以被多個線程持有並且在作用時排斥任何的WriteLock，而WriteLock則是完全的互斥。這一特性最為重要，因為對於高讀取頻率而相對較低寫入的數據結構，使用此類鎖同步機制則可以提高並發量。 
     (d).不管是ReadLock還是WriteLock都支持Interrupt，語義與ReentrantLock一致。 
     (e).WriteLock支持Condition並且與ReentrantLock語義一致，而ReadLock則不能使用Condition，否則拋出UnsupportedOperationException異常。 

下面看一個讀寫鎖的例子：

package com.thread;

import java.util.Random;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantReadWriteLock;

public class ReadWriteLockTest {
    public static void main(String[] args) {
        final Queue3 q3 = new Queue3();
        for(int i=0;i<3;i++)
        {
            new Thread(){
                public void run(){
                    while(true){
                        q3.get();                        
                    }
                }
                
            }.start();
        }
        for(int i=0;i<3;i++)
        {        
            new Thread(){
                public void run(){
                    while(true){
                        q3.put(new Random().nextInt(10000));
                    }
                }            
                
            }.start();    
        }

    }
}

class Queue3{
    private Object data = null;//共享數據，只能有一個線程能寫該數據，但可以有多個線程同時讀該數據。
    private ReentrantReadWriteLock rwl = new ReentrantReadWriteLock();
    public void get(){
        rwl.readLock().lock();//上讀鎖，其他線程只能讀不能寫
        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " be ready to read data!");
        try {
            Thread.sleep((long)(Math.random()*1000));
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "have read data :" + data);        
        rwl.readLock().unlock(); //釋放讀鎖，最好放在finnaly里面
    }
    
    public void put(Object data){

        rwl.writeLock().lock();//上寫鎖，不允許其他線程讀也不允許寫
        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " be ready to write data!");                    
        try {
            Thread.sleep((long)(Math.random()*1000));
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        this.data = data;        
        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " have write data: " + data);                    
        
        rwl.writeLock().unlock();//釋放寫鎖    
    }
}

 

Thread-0 be ready to read data!
Thread-1 be ready to read data!
Thread-2 be ready to read data!
Thread-0have read data :null
Thread-2have read data :null
Thread-1have read data :null
Thread-5 be ready to write data!
Thread-5 have write data: 6934
Thread-5 be ready to write data!
Thread-5 have write data: 8987
Thread-5 be ready to write data!
Thread-5 have write data: 8496

下面使用讀寫鎖模擬一個緩存器：

package com.thread;

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
import java.util.concurrent.locks.ReadWriteLock;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantReadWriteLock;

public class CacheDemo {
    private Map<String, Object> map = new HashMap<String, Object>();//緩存器
    private ReadWriteLock rwl = new ReentrantReadWriteLock();
    public static void main(String[] args) {
        
    }
    public Object get(String id){
        Object value = null;
        rwl.readLock().lock();//首先開啟讀鎖，從緩存中去取
        try{
            value = map.get(id); 
            if(value == null){  //如果緩存中沒有釋放讀鎖，上寫鎖
                rwl.readLock().unlock();
                rwl.writeLock().lock();
                try{
                    if(value == null){
                        value = "aaa";  //此時可以去數據庫中查找，這里簡單的模擬一下
                    }
                }finally{
                    rwl.writeLock().unlock(); //釋放寫鎖
                }
                rwl.readLock().lock(); //然后再上讀鎖
            }
        }finally{
            rwl.readLock().unlock(); //最后釋放讀鎖
        }
        return value;
    }

}