ReentrantReadWriteLock读写锁

在没有任何读写锁的时候才可以取得写入锁(悲观读取,容易写线程饥饿),也就是说如果一直存在读操作,那么写锁一直在等待没有读的情况出现,这样我的写锁就永远也获取不到,就会造成等待获取写锁的线程饥饿。平时使用的场景并不多。读写锁维护了一对锁,一个读锁和一个写锁,通过分离读锁和写,使得并发性相比一般的排他锁有了很大提升。

private final Map<String, Data> map = new TreeMap<>();

private final ReentrantReadWriteLock lock = new ReentrantReadWriteLock();

private final Lock readLock = lock.readLock();

private final Lock writeLock = lock.writeLock();

public Data get(String key) {
//读操作 加入写锁
readLock.lock();
try {
return map.get(key);
} finally {
readLock.unlock();
}
}

public Set<String> getAllKeys() {
//读操作 加入写锁
readLock.lock();
try {
return map.keySet();
} finally {
readLock.unlock();
}
}

public Data put(String key, Data value) {
//写操作 加入写锁
writeLock.lock();
try {
return map.put(key, value);
} finally {
readLock.unlock();
}
}

class Data {

}

票据锁:StempedLock

它控制锁有三种模式(写、读、乐观读)。一个StempedLock的状态是由版本和模式两个部分组成。锁获取方法返回一个数字作为票据(stamp),他用相应的锁状态表示并控制相关的访问。数字0表示没有写锁被锁写访问,在读锁上分为悲观锁和乐观锁。
乐观读: 如果读的操作很多写的很少,我们可以乐观的认为读的操作与写的操作同时发生的情况很少,因此不悲观的使用完全的读取锁定。程序可以查看读取资料之后是否遭到写入资料的变更,再采取之后的措施。

//定义一个StampedLock
private final static StampedLock lock = new StampedLock();

//操作前加锁
long stamp = lock.writeLock();
try {
count++;
} catch (Exception e) {

} finally {
//操作后在finally中关闭锁,确保锁成功释放,避免死锁
lock.unlock(stamp);
}

源码分析

class Point {
private double x, y;
private final StampedLock sl = new StampedLock();

void move(double deltaX, double deltaY) { // an exclusively locked method
long stamp = sl.writeLock();
try {
x += deltaX;
y += deltaY;
} finally {
sl.unlockWrite(stamp);
}
}

//下面看看乐观读锁案例
double distanceFromOrigin() { // A read-only method
long stamp = sl.tryOptimisticRead(); //获得一个乐观读锁
double currentX = x, currentY = y; //将两个字段读入本地局部变量
if (!sl.validate(stamp)) { //检查发出乐观读锁后同时是否有其他写锁发生?
stamp = sl.readLock(); //如果没有,我们再次获得一个读悲观锁
try {
currentX = x; // 将两个字段读入本地局部变量
currentY = y; // 将两个字段读入本地局部变量
} finally {
sl.unlockRead(stamp);
}
}
return Math.sqrt(currentX * currentX + currentY * currentY);
}

//下面是悲观读锁案例
void moveIfAtOrigin(double newX, double newY) { // upgrade
// Could instead start with optimistic, not read mode
long stamp = sl.readLock();
try {
while (x == 0.0 && y == 0.0) { //循环,检查当前状态是否符合
long ws = sl.tryConvertToWriteLock(stamp); //将读锁转为写锁
if (ws != 0L) { //这是确认转为写锁是否成功
stamp = ws; //如果成功 替换票据
x = newX; //进行状态改变
y = newY; //进行状态改变
break;
} else { //如果不能成功转换为写锁
sl.unlockRead(stamp); //我们显式释放读锁
stamp = sl.writeLock(); //显式直接进行写锁 然后再通过循环再试
}
}
} finally {
sl.unlock(stamp); //释放读锁或写锁
}
}
}