為什么要用讀寫鎖？它有什么優點？
作者：磊哥
在以上代碼中，利用上述的工具類型，我們就可以輕松地提取 User 對象類型中函數類型和非函數類型的屬性及相關的對象類型。
讀寫鎖(Readers-Writer Lock)顧名思義是一把鎖分為兩部分：讀鎖和寫鎖，其中讀鎖允許多個線程同時獲得，因為讀操作本身是線程安全的，而寫鎖則是互斥鎖，不允許多個線程同時獲得寫鎖，并且寫操作和讀操作也是互斥的。總結來說，讀寫鎖的特點是：讀讀不互斥、讀寫互斥、寫寫互斥。
1.讀寫鎖使用
在 Java 語言中，讀寫鎖是使用 ReentrantReadWriteLock 類來實現的，其中：
- ReentrantReadWriteLock.ReadLock 表示讀鎖，它提供了 lock 方法進行加鎖、unlock 方法進行解鎖。
- ReentrantReadWriteLock.WriteLock 表示寫鎖，它提供了 lock 方法進行加鎖、unlock 方法進行解鎖。
它的基礎使用如下代碼所示：
// 創建讀寫鎖
final ReentrantReadWriteLock readWriteLock = new ReentrantReadWriteLock();
// 獲得讀鎖
final ReentrantReadWriteLock.ReadLock readLock = readWriteLock.readLock();
// 獲得寫鎖
final ReentrantReadWriteLock.WriteLock writeLock = readWriteLock.writeLock();
// 讀鎖使用
readLock.lock();
try {
// 業務代碼...
} finally {
readLock.unlock();
}
// 寫鎖使用
writeLock.lock();
try {
// 業務代碼...
} finally {
writeLock.unlock();
}
1.1 讀讀不互斥
多個線程可以同時獲取到讀鎖，稱之為讀讀不互斥，如下代碼所示：
// 創建讀寫鎖
final ReentrantReadWriteLock readWriteLock = new ReentrantReadWriteLock();
// 創建讀鎖
final ReentrantReadWriteLock.ReadLock readLock = readWriteLock.readLock();
Thread t1 = new Thread(() -> {
readLock.lock();
try {
System.out.println("[t1]得到讀鎖.");
Thread.sleep(3000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
System.out.println("[t1]釋放讀鎖.");
readLock.unlock();
}
});
t1.start();
Thread t2 = new Thread(() -> {
readLock.lock();
try {
System.out.println("[t2]得到讀鎖.");
Thread.sleep(3000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
System.out.println("[t2]釋放讀鎖.");
readLock.unlock();
}
});
t2.start();
以上程序執行結果如下：
1.2 讀寫互斥
讀鎖和寫鎖同時使用是互斥的(也就是不能同時獲得)，這稱之為讀寫互斥，如下代碼所示：
// 創建讀寫鎖
final ReentrantReadWriteLock readWriteLock = new ReentrantReadWriteLock();
// 創建讀鎖
final ReentrantReadWriteLock.ReadLock readLock = readWriteLock.readLock();
// 創建寫鎖
final ReentrantReadWriteLock.WriteLock writeLock = readWriteLock.writeLock();
// 使用讀鎖
Thread t1 = new Thread(() -> {
readLock.lock();
try {
System.out.println("[t1]得到讀鎖.");
Thread.sleep(3000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
System.out.println("[t1]釋放讀鎖.");
readLock.unlock();
}
});
t1.start();
// 使用寫鎖
Thread t2 = new Thread(() -> {
writeLock.lock();
try {
System.out.println("[t2]得到寫鎖.");
Thread.sleep(3000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
System.out.println("[t2]釋放寫鎖.");
writeLock.unlock();
}
});
t2.start();
以上程序執行結果如下：
1.3 寫寫互斥
多個線程同時使用寫鎖也是互斥的，這稱之為寫寫互斥，如下代碼所示：
// 創建讀寫鎖
final ReentrantReadWriteLock readWriteLock = new ReentrantReadWriteLock();
// 創建寫鎖
final ReentrantReadWriteLock.WriteLock writeLock = readWriteLock.writeLock();
Thread t1 = new Thread(() -> {
writeLock.lock();
try {
System.out.println("[t1]得到寫鎖.");
Thread.sleep(3000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
System.out.println("[t1]釋放寫鎖.");
writeLock.unlock();
}
});
t1.start();
Thread t2 = new Thread(() -> {
writeLock.lock();
try {
System.out.println("[t2]得到寫鎖.");
Thread.sleep(3000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
System.out.println("[t2]釋放寫鎖.");
writeLock.unlock();
}
});
t2.start();
以上程序執行結果如下：
2.優點分析
提高了程序執行性能：多個讀鎖可以同時執行，相比于普通鎖在任何情況下都要排隊執行來說，讀寫鎖提高了程序的執行性能。
避免讀到臨時數據：讀鎖和寫鎖是互斥排隊執行的，這樣可以保證了讀取操作不會讀到寫了一半的臨時數據。
3.適用場景
讀寫鎖適合多讀少寫的業務場景，此時讀寫鎖的優勢最大。
總結
讀寫鎖是一把鎖分為兩部分：讀鎖和寫鎖，其中讀鎖允許多個線程同時獲得，而寫鎖則是互斥鎖。它的完整規則是：讀讀不互斥、讀寫互斥、寫寫互斥。它適用于多讀的業務場景，使用它可以有效的提高程序的執行性能，也能避免讀取到操作了一半的臨時數據。
責任編輯：武曉燕
來源：
Java面試真題解析
