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Java ReadWriteLock如何实现读写锁

P粉602998670
发布: 2025-10-04 17:59:02
原创
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ReadWriteLock允许多个读线程并发访问,写线程独占访问,适用于读多写少场景;其核心为ReentrantReadWriteLock实现,提供readLock()和writeLock(),遵循读读不互斥、读写互斥、写写互斥原则,支持锁降级与可重入,建议在finally中释放锁,可通过构造函数选择公平或非公平模式以平衡吞吐与饥饿问题。

java readwritelock如何实现读写锁

Java中的ReadWriteLock是一种同步机制,允许多个读线程同时访问共享资源,但在写操作时独占访问。它的核心思想是:读和读不互斥,读和写互斥,写和写互斥。这种设计能提升高并发读场景下的性能。

ReadWriteLock接口简介

ReadWriteLock 是一个接口,位于 red">java.util.concurrent.locks 包中。它定义了两个方法:

  • Lock readLock():返回用于读操作的锁。
  • Lock writeLock():返回用于写操作的锁。

最常见的实现类是 ReentrantReadWriteLock,支持可重入性和公平/非公平模式。

读锁与写锁的行为规则

ReadWriteLock 的行为遵循以下原则:

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  • 多个线程可以同时持有读锁(读读不互斥)。
  • 写锁是独占的,同一时刻只能有一个线程持有写锁(写写互斥)。
  • 当有线程持有写锁时,其他读线程必须等待(读写互斥)。
  • 写锁可以降级为读锁(先写后读),但读锁不能升级为写锁。

基本使用示例

下面是一个使用 ReentrantReadWriteLock 的简单例子:

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

public class SharedData {
    private final ReadWriteLock lock = new ReentrantReadWriteLock();
    private volatile int data = 0;

    public int read() {
        lock.readLock().lock();
        try {
            System.out.println("读取数据: " + data);
            return data;
        } finally {
            lock.readLock().unlock();
        }
    }

    public void write(int value) {
        lock.writeLock().lock();
        try {
            System.out.println("写入数据: " + value);
            data = value;
        } finally {
            lock.writeLock().unlock();
        }
    }
}
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在这个例子中,多个线程调用 read() 可以并发执行,而 write() 操作会阻塞所有读和写操作,直到完成。

锁的获取与释放注意事项

使用 ReadWriteLock 时要注意以下几点:

  • 读锁和写锁都必须显式释放,建议放在 finally 块中。
  • 同一个线程在持有写锁时可以再次获取读锁(锁降级),但反过来不行。
  • 避免死锁:不要在持有读锁时尝试获取写锁,否则可能造成永久阻塞。
  • 支持可重入:持有写锁的线程可以重复获取写锁。

公平性与性能选择

ReentrantReadWriteLock 支持构造时指定是否使用公平模式:

  • 非公平模式(默认):允许插队,吞吐量更高。
  • 公平模式:按请求顺序分配锁,避免饥饿,但性能较低。

创建方式:
new ReentrantReadWriteLock(true); // 公平模式
new ReentrantReadWriteLock(false); // 非公平模式(默认)

基本上就这些。ReadWriteLock 在读多写少的场景下非常有用,比如缓存、配置管理等。正确使用能显著提升并发性能,但也需注意锁的粒度和避免不当的锁升级。

以上就是Java ReadWriteLock如何实现读写锁的详细内容,更多请关注php中文网其它相关文章!

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