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[Java教程]ReentrantReadWriteLock实现


读写锁顾名思义就是提供了一个读锁、一个写锁,其中读锁是共享锁,写锁是独占锁。

读锁同时可以有多个线程获取,获取的前提是没有其他线程的写锁(当然还有同时并发数限制,不过普通java进程也不会起那么多的线程);

写锁同时只能有一个线程获取,获取的前提是没有读锁和非本线程的写锁

 

ReentrantReadWriteLock 通过state字段的高低位分别控制读锁和写锁,低16位表示写锁,高16位表示读锁

 

读锁获取流程:

  1. 查看锁有没有被写锁占有,如果被写锁占有且占有线程不是当前线程,获取锁失败;
  2. 查看是否可以应该被阻塞,这里分两种情况:1)公平锁,如果有线程在排队,则获取锁失败;2)非公平锁,如果排队线程中的第一个是独占锁,则获取锁失败,否则插队(写锁的优先级还是稍高一点,不然读锁的请求量大时,写锁可能永远被阻塞);
  3. 如果共享锁的获取数量没有达到上限,尝试通过CMS修改state获取锁;
  4. 如果CMS返回成功,则成功得到锁,然后做一些计数。

 读锁释放流程:

  1. 修改计数,并不停尝试修改state,直到成功;
  2. 然后唤醒队列中的线程;
  3. 唤醒的是共享线程,共享线程会继续尝试唤醒下一个共享线程,然后下一个共享线程继续....;如果唤醒的是独占线程,独占线程就会直接去尝试抢占锁。

 

写锁获取流程:

  1. 查看锁状态,如果已经被读锁获取,则失败;
  2. 如果被写锁独占,但是独占的线程不是当前线程,则失败;是当前线程,直接重入;
  3. 判断是否应该被阻塞,这里也是两种情况:1)公平锁,跟读锁一样,如果有排队的,老老实实排队;2)非公平锁,直接抢占;
  4. 上面都OK了,尝试修改state,获取成功后,修改独占线程。

 写锁释放流程:

  1. 写锁释放很简单,因为是线程独占的,所以直接修改state,然后去队列里唤醒线程;
  2. 然后唤醒的线程操作同上。 

注:

只有独占锁的线程可以重入,所以线程获得写锁之后可以继续重入;

而获得读锁之后接着去取写锁会被永远阻塞,读锁是共享的,而且没有记录所有共享的线程,上面的流程可以看出获取写锁的时候只要存在读锁,就会失败,所以线程不释放自己的读锁就永远获取不到写锁。

当然,获取读锁之后是可以再次获取读锁的,这也不算是重入,而是线程与自己共享。