synchronized内部锁与ReentrantLock锁都是独占锁(排它锁), 同一时间只允许一个线程执行同步代码块,可以保证线程的安全性,但是执行效率低。
ReentrantReadWriteLock读写锁是一种改进的排他锁,也可以称作共享/排他锁. 允许多个线程同时读取共享数据,但是一次只允许一个线程对共享数据进行更新。
读写锁通过读锁与写锁来完成读写操作. 线程在读取共享数据前必须先持有读锁,该读锁可以同时被多个线程持有,即它是共享的.线程在修改共享数据前必须先持有写锁,写锁是排他的, 一个线程持有写锁时其他线程无法获得相应的锁。
读锁只是在读线程之间共享,任何一个线程持有读锁时,其他线程都无法获得写锁, 保证线程在读取数据期间没有其他线程对数据进行更新,使得读线程能够读到数据的最新值,保证在读数据期间共享变量不被修改。
| 获得条件 | 排他性 | 作用 | |
|---|---|---|---|
| 读锁 | 写锁未被任意线程持有 | 对读线程是共享的,对写线程是排他的 | 允许多个读线程可以同时读取共享数据,保证在读共享数据时,没有其他线程对共享数据进行修改 |
| 写锁 | 该写锁未被其他线程持有,并且相应的读锁也未被其他线程持有 | 对读线程或者写线程都是排他的 | 保证写线程以独占的方式修改共享数据 |
读写锁允许读读共享, 读写互斥,写写互斥。
在java.util.concurrent.locks包中定义了ReadWriteLock接口,该接口中定义了readLock()返回读锁,定义writeLock()方法返回写锁. 该接口的实现类是ReentrantReadWriteLock。
注意readLock()与writeLock()方法返回的锁对象是同一个锁的两个不同的角色, 不是分别获得两个不同的锁. ReadWriteLock接口实例可以充当两个角色.读写锁的其他使用方法。
//定义读写锁
ReadWriteLock rwLock = new ReentrantReadWriteLock();
//获得读锁
Lock readLock = rwLock.readLock();
//获得写锁
Lock writeLock = rwLock.writeLock();
//读数据
readLock.lock(); //申请读锁
try{
读取共享数据
}finally{
readLock.unlock(); //总是在finally子句中释放锁
}
//写数据
writeLock.lock(); //申请写锁
try{
更新修改共享数据
}finally{
writeLock.unlock(); //总是在finally子句中释放锁
}
读读共享
ReadWriteLock读写锁可以实现多个线程同时读取共享数据,即读读共享,可以提高程序的读取数据的效率。
package com.wkcto.lock.readwrite;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
import java.util.concurrent.locks.ReadWriteLock;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantReadWriteLock;
/**
* ReadWriteLock读写锁可以实现读读共享,允许多个线程同时获得读锁
*/
public class Test01 {
static class Service{
//定义读写锁
ReadWriteLock readWriteLock = new ReentrantReadWriteLock();
//定义方法读取数据
public void read(){
try {
readWriteLock.readLock().lock(); //获得读锁
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "获得读锁,开始读取数据的时间--" + System.currentTimeMillis());
TimeUnit.SECONDS.sleep(3); //模拟读取数据用时
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}finally {
readWriteLock.readLock().unlock(); //释放读锁
}
}
}
public static void main(String[] args) {
Service service = new Service();
//创建5个线程,调用read()方法
for (int i = 0; i < 5; i++) {
new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
service.read(); //在线程中调用read()读取数据
}
}).start();
}
//运行程序后,这多个 线程几乎可以同时获得锁读,执行lock()后面的代码
}
}
写写互斥
通过ReadWriteLock读写锁中的写锁,只允许有一个线程执行lock()后面的代码。
package com.wkcto.lock.readwrite;
import java.util.concurrent.locks.ReadWriteLock;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantReadWriteLock;
/**
* 演示ReadWriteLock的writeLock()写锁是互斥的,只允许有一个线程持有
*/
public class Test02 {
static class Service{
//先定义读写锁
ReadWriteLock readWriteLock = new ReentrantReadWriteLock();
//定义方法修改数据
public void write(){
try {
readWriteLock.writeLock().lock(); //申请获得写锁
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "获得写锁,开始修改数据的时间--" + System.currentTimeMillis());
Thread.sleep(3000); //模拟修改数据的用时
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}finally {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "读取数据完毕时的时间==" + System.currentTimeMillis());
readWriteLock.writeLock().unlock(); //释放写锁
}
}
}
public static void main(String[] args) {
Service service = new Service();
//创建5个线程修改数据
for (int i = 0; i < 5; i++) {
new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
service.write(); //调用修改数据的方法
}
}).start();
}
//从执行结果来看,同一时间只有一个线程获得写锁
}
}
读写互斥
写锁是独占锁,是排他锁,读线程与写线程也是互斥的。
package com.wkcto.lock.readwrite;
import java.util.concurrent.locks.Lock;
import java.util.concurrent.locks.ReadWriteLock;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantReadWriteLock;
/**
* 演示ReadWriteLock的读写互斥
* 一个线程获得读锁时,写线程等待; 一个线程获得写锁时,其他线程等待
*/
public class Test03 {
static class Service{
//先定义读写锁
ReadWriteLock readWriteLock = new ReentrantReadWriteLock();
Lock readLock = readWriteLock.readLock(); //获得读锁
Lock writeLock = readWriteLock.writeLock(); //获得写锁
//定义方法读取数据
public void read(){
try {
readLock.lock(); //申请获得读锁
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "获得读锁,开始读取数据的时间--" + System.currentTimeMillis());
Thread.sleep(3000); //模拟读取数据的用时
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}finally {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "读取数据完毕时的时间==" + System.currentTimeMillis());
readLock.unlock(); //释放读锁
}
}
//定义方法修改数据
public void write(){
try {
writeLock.lock(); //申请获得写锁
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "获得写锁,开始修改数据的时间--" + System.currentTimeMillis());
Thread.sleep(3000); //模拟修改数据的用时
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}finally {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "修改数据完毕时的时间==" + System.currentTimeMillis());
writeLock.unlock(); //释放写锁
}
}
}
public static void main(String[] args) {
Service service = new Service();
//定义一个线程读数据
new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
service.read();
}
}).start();
//定义一个线程写数据
new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
service.write();
}
}).start();
}
}