java读写锁和互斥锁哪些

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mob64ca12d6c78e 2024-08-11 05:44:29 ©著作权

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Java读写锁和互斥锁详解

在并发编程中，涉及对共享资源的访问控制，这是为了保证数据的完整性和安全性。在Java中，主要有两种同步机制：互斥锁（Mutex）和读写锁（Read-Write Lock）。此篇文章将为刚入行的小白提供一个具体的流程和示例代码，帮助理解这些概念。

1. 流程概述

下面是实现读写锁和互斥锁的步骤：

步骤	描述
1	引入需要的包
2	创建互斥锁（ReentrantLock）和读写锁（ReentrantReadWriteLock）的实例
3	编写互斥锁操作的方法
4	编写读写锁操作的方法
5	使用线程来测试代码

2. 逐步实现

1. 引入需要的包

在Java程序中，首先需要引入相关的同步工具类。

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

2. 创建互斥锁和读写锁的实例

接下来，创建一个互斥锁和读写锁的实例。

// 创建一个互斥锁实例
ReentrantLock mutexLock = new ReentrantLock();

// 创建一个读写锁实例
ReentrantReadWriteLock readWriteLock = new ReentrantReadWriteLock();

3. 编写互斥锁操作的方法

互斥锁保证同一时刻只有一个线程可以执行某段代码。

public void mutexLockExample() {
    // 加锁
    mutexLock.lock();
    try {
        // 临界区代码
        System.out.println("当前线程：" + Thread.currentThread().getName() + " 正在执行互斥锁的代码");
        // 假设进行一些资源处理
    } finally {
        // 解锁
        mutexLock.unlock();
    }
}

4. 编写读写锁操作的方法

读写锁允许多个线程同时读取，但在写入时需要独占。

public void readWriteLockExample() {
    // 获取读锁
    readWriteLock.readLock().lock();
    try {
        // 读取操作
        System.out.println("当前线程：" + Thread.currentThread().getName() + " 正在执行读操作");
    } finally {
        // 释放读锁
        readWriteLock.readLock().unlock();
    }
    
    // 获取写锁
    readWriteLock.writeLock().lock();
    try {
        // 写入操作
        System.out.println("当前线程：" + Thread.currentThread().getName() + " 正在执行写操作");
    } finally {
        // 释放写锁
        readWriteLock.writeLock().unlock();
    }
}

5. 使用线程来测试代码

最后，创建多个线程来测试互斥锁和读写锁的效果。

public static void main(String[] args) {
    // 创建类的实例
    YourClass instance = new YourClass();

    // 创建多个线程用于测试
    Thread thread1 = new Thread(instance::mutexLockExample);
    Thread thread2 = new Thread(instance::readWriteLockExample);
    Thread thread3 = new Thread(instance::readWriteLockExample);
    
    // 启动线程
    thread1.start();
    thread2.start();
    thread3.start();
}

3. 关系图

下面是互斥锁和读写锁的关系图，用于更好地理解这些概念的相互关系：

erDiagram
    MutexLock ||--o{ Thread : uses
    ReadWriteLock ||--o{ Thread : uses
    Thread }o--|| Resource : accesses

4. 状态图

下图展示了互斥锁和读写锁的状态变化，有助于理解在不同操作期间的锁状态：

stateDiagram
    [*] --> Idle
    Idle --> Locking : acquire lock
    Locking --> Locked : lock acquired
    Locked --> Unlocking : release lock
    Unlocking --> Idle : lock released