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ReentrantReadWriteLock读写锁的使用2

来源:程序员人生   发布时间:2015-02-03 08:40:39 阅读次数:3111次

本文可作为传智播客《张孝祥-Java多线程与并发库高级利用》的学习笔记。

这1节我们做1个缓存系统。


在读本节前
请先浏览
ReentrantReadWriteLock读写锁的使用1

初版

public class CacheDemo { private Map<String, Object> cache = new HashMap<String, Object>(); public static void main(String[] args) { CacheDemo cd = new CacheDemo(); System.out.println("ss "+cd.getData2("ss")); System.out.println("ss "+cd.getData2("ss")); System.out.println("mm "+cd.getData2("mm")); System.out.println("mm "+cd.getData2("mm")); } public Object getData2(String key){ Object o=cache.get(key); if (o==null) { //标识1 System.out.println("第1次查 没有"+key); o=Math.random(); //实际上从数据库中取得 cache.put(key, o); } return o; } }
运行结果:
第1次查  没有ss
ss   0.4045014284225158
ss   0.4045014284225158
第1次查  没有mm
mm   0.9994663041529088
mm   0.9994663041529088

似乎没有问题。
你觉得呢?
如果有3个线程同时第1次到了getData2()的标识1处(所查找的key也都1样),1检查o为null,然后就去查数据库。在这类情况下,就等于3个线程查同1个key,然后都去了数据库
这明显是不公道的。

第2版 synchronized

最简单的办法
    public synchronized Object getData2(String key){
        //.....

    }


第3版 锁

上1节我们提到了ReentrantLock可以替换synchronized,前者是1种更加面向对象的设计。那我们试试。
private Lock l=new ReentrantLock(); //l作为CacheDemo的成员变量 public Object getData3(String key) { l.lock(); Object o=null; try { o = cache.get(key); if (o == null) { // 标识1 System.out.println("第1次查 没有" + key); o = Math.random(); // 实际上从数据库中取得 cache.put(key, o); } } finally { l.unlock(); } return o; }
第3版可以吗?
可以个p。

为何,自己想。


我们得使用ReentrantReadWriteLock,在同1个方法中既有读锁也有写锁。

首先我又1个问题:

对同1个线程,可以在加了读锁后,没有解开读锁前,再加写锁吗?

换句话说,下面的代码会停吗?

public class CacheDemo { private Map<String, Object> cache = new HashMap<String, Object>(); private ReadWriteLock rwl = new ReentrantReadWriteLock(); public static void main(String[] args) { CacheDemo cd = new CacheDemo(); cd.getData2(); } public void getData2(){ rwl.readLock().lock(); System.out.println(1); rwl.writeLock().lock(); System.out.println(2); rwl.readLock().unlock(); System.out.println(3); rwl.writeLock().unlock(); System.out.println(4); } }
亲身试1下,控制台输出1后,程序就不动了。

说明加写锁前,读锁得先解开。

第4版

即有读锁,又有写锁
   
public static void main(String[] args) { CacheDemo cd = new CacheDemo(); System.out.println("ss "+cd.getData4("ss")); System.out.println("ss "+cd.getData4("ss")); System.out.println("mm "+cd.getData4("mm")); System.out.println("mm "+cd.getData4("mm")); } public Object getData4(String key){ rwl.readLock().lock(); Object o=null; try { o=cache.get(key); if (o==null) { System.out.println("第1次查 没有"+key); rwl.readLock().unlock(); //标识4 rwl.writeLock().lock(); try { if(value==null){ //标识0 value = "aaaa";//实际调用 queryDB(); cache.put(key,value); } } finally { rwl.writeLock().unlock(); } rwl.readLock().lock(); //标识1 } }finally { rwl.readLock().unlock(); //标注2 } return o; }
结果
第1次查  没有ss
ss   0.5989899889645358
ss   0.5989899889645358
第1次查  没有mm
mm   0.8534424949014686

mm   0.8534424949014686

这个还有3个问题

1为何在标识2处还得解锁。
这个答案在上1节已提过。

2为何在标识1出还得加锁?
如果标识1处不加锁,且程序1直正常履行,那末到标识2处,它解谁的锁?


3为何标识0出还要检查1次?
如果同时又3个线程运行到标识4(查找相同的key),其中1个取得写锁,写入数据后,释放了写锁。此时另外两个线程还需要去数据库跑1趟么?

另外把标识1处的加读锁,放到finally的前面称之为降级锁。对降级锁,我目前也不太清楚。
官方文档中给了1个例子就是关于降级锁,以下
class CachedData { Object data; volatile boolean cacheValid; final ReentrantReadWriteLock rwl = new ReentrantReadWriteLock(); void processCachedData() { rwl.readLock().lock(); if (!cacheValid) { // Must release read lock before acquiring write lock rwl.readLock().unlock(); rwl.writeLock().lock(); try { // Recheck state because another thread might have // acquired write lock and changed state before we did. if (!cacheValid) { data = ... cacheValid = true; } // Downgrade by acquiring read lock before releasing write lock rwl.readLock().lock(); } finally { rwl.writeLock().unlock(); // Unlock write, still hold read } } try { use(data); } finally { rwl.readLock().unlock(); } } }

感谢glt




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