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关于java:话说-ReadWriteLock

读写锁:读读不互斥,读写互斥,写写互斥;

也就是说:

A 读的时候 B 能够读,

A 读的时候 B 不能够写,

A 写的时候 B 不能够写

这里举个例子:不同线程对变量 x 读 写

public class ReadWriteLockTest {ReadWriteLock rw = new ReentrantReadWriteLock();
    public int x = 0;
    public static void main(String[] args) { }

    // A 读
    public void A(){
        try{
            // 读锁
            rw.readLock().lock();
            System.out.println("A 开始读:x="+x);
            sleep(5);
            System.out.println("A 读完了:x="+x);
        } catch (Exception e) {e.printStackTrace();
        }finally {rw.readLock().unlock();}
    }

    // B 读
    public void B(){
        try{
            // 读锁
            rw.readLock().lock();
            System.out.println("B 开始读:x="+x);
            sleep(5);
            System.out.println("B 读完了:x="+x);
        } catch (Exception e) {e.printStackTrace();
        }finally {rw.readLock().unlock();}
    }

    // C 写
    public void C(){
        try{
            // 写锁
            rw.writeLock().lock();
            System.out.println("C 开始写:x="+x);
            sleep(5);
            x = 10;
            System.out.println("C 写完了:x="+x);
        } catch (Exception e) {e.printStackTrace();
        }finally {rw.writeLock().unlock();}
    }
     // D 写
    public void D(){
        try{
            // 写锁
            rw.writeLock().lock();
            System.out.println("D 开始写:x="+x);
            sleep(5);
            x = 100;
            System.out.println("D 写完了:x="+x);
        } catch (Exception e) {e.printStackTrace();
        }finally {rw.writeLock().unlock();}
    }
    // E 同一线程 读写不互斥
    public void E(){
        try{
            // 写锁
            rw.writeLock().lock();
            System.out.println("E 开始写:x="+x);
            x = 99;
            rw.readLock().lock();
            System.out.println("E 没写完呢 E 开始读:x="+x);
            x = 100;
            System.out.println("E 写完了:x="+x);
        } catch (Exception e) {e.printStackTrace();
        }finally {rw.writeLock().unlock();}
    }
    
    // 睡眠指定秒
    public void sleep(int s){
        try {Thread.sleep(s*1000);
        } catch (Exception e){e.printStackTrace();
        }
    }
}

1. A 读 B 可读 读读共享

 public static void main(String[] args) {ReadWriteLockTest test = new ReadWriteLockTest();
     new Thread(test::A).start();
     new Thread(test::B).start();}
输入后果:A 开始读:x=0
B 开始读:x=0
B 读完了:x=0
A 读完了:x=0
        

2. A 读 C 不可写 读写互斥

public static void main(String[] args) {ReadWriteLockTest test = new ReadWriteLockTest();
    new Thread(test::A).start();
    new Thread(test::C).start();}
输入后果:A 开始读:x=0
A 读完了:x=0
C 开始写:x=0
C 写完了:x=10

3. B 写 A 不可读 读写互斥

public static void main(String[] args) {ReadWriteLockTest test = new ReadWriteLockTest();
    new Thread(test::C).start();
    new Thread(test::A).start();}
输入后果:C 开始写:x=0
C 写完了:x=10
A 开始读:x=10
A 读完了:x=10

4. C 写 D 不可写 写写互斥

 public static void main(String[] args) {ReadWriteLockTest test = new ReadWriteLockTest();
        new Thread(test::C).start();
        new Thread(test::D).start();}
输入后果:C 开始写:x=0
C 写完了:x=10
D 开始写:x=10
D 写完了:x=100

5. 线程本人读写不互斥

public static void main(String[] args) {ReadWriteLockTest test = new ReadWriteLockTest();
    new Thread(test::E).start();}

6. 总结

读读共享,读写互斥,写写互斥

能够把读比作是女生,把共享资源比作是厕所,女生跟女生能够拉手进厕所(读读),女生和男生不能够拉手进厕所(读写),男生和男生不能够拉手进厕所(写写)

7. 唠一唠实现形式

7.1 类继承关系



7.2 lock 过程
ReadWriteLock rw = new ReentrantReadWriteLock();
rw.readLock().lock();

读锁 lock 大体流程是这样的:

与 ReentrantLock 获取锁的过程基本一致,只是在 tryAcquire(写锁) 与 tryReleaseShared(读锁) 的时候有些区别

前置常识:

读写锁是怎么用 state 标记是读锁 (数量) 还是写锁 (数量) 的,要是我设计这个代码,

我可能会用 int readState,int writeState , 两个独自的状态来标识读锁 (数量)和写锁(数量)

然而 AQS 说了 只能用 一个 state一个双向队列 来 实现(模板办法),你不能自己瞎给我改。

看看大佬们怎么实现的:

大佬把 state 切开了,int 类型数据大小为 4 字节 32 位,大佬把 32 分成了 16+16 高 16 位示意共享锁,低 16 位示意独占锁

![上传中 …]()

tryAcquireShared

protected final int tryAcquireShared(int unused) {
    // 获取以后线程 
    Thread current = Thread.currentThread();
    // 获取 state
    int c = getState();
    // 看一下是不是独占状态(写锁),如果是独占再看一下持有锁的线程是不是以后线程,如果不是返回 -1 失败
    // 如果线程 E 获取了独占锁 他是能够再获取共享锁锁的 看 5 线程本人读写不互斥例子
    if (exclusiveCount(c) != 0 &&
        getExclusiveOwnerThread() != current)
        return -1;
    // 获取共享锁数量(高 16 位)int r = sharedCount(c);
    // 判断是不是须要 block
    if (!readerShouldBlock() &&
        // 判断获取锁的线程有没有超过最大线程
        r < MAX_COUNT && 
        // cas 设置 state 这里不是 c +1 是 c +SHARED_UNIT 
        // SHARED_UNIT 的二进制位:10000_0000_0000_0000 
        // 为什么是加这个 因为是高 16 位 +1  也就是须要加 65536=65535+1
        compareAndSetState(c, c + SHARED_UNIT)) {
        // 到这里其实曾经获取锁胜利了 下边的一些操作 是设置一些须要的属性
        if (r == 0) {
            // 如果是第一个独占锁 就设置 firstReader 为以后线程
            // firstReaderHoldCount = 1
            firstReader = current;
            firstReaderHoldCount = 1;
        } else if (firstReader == current) {
            // 如果第一个独享锁占有者是本人 那就 firstReaderHoldCount++
            firstReaderHoldCount++;
        } else {
            // 第一个独占锁不是本人  这里操作骚里骚气 没有很懂
            // 只晓得是把持有独占锁的次数 +1(排除第一个获取独占锁的线程 因为上边那两个变量独自记录了)// 这里用到了 threadlocal 技术
            
            // cachedHoldCounter 这个玩意存着最初获取共享锁的线程 和 数量 
            HoldCounter rh = cachedHoldCounter;
            // 
            if (rh == null || rh.tid != getThreadId(current))
                // readHolds.get()就是返回 ThreadLocal 中存储的对象 线程第一次进来会创立
                cachedHoldCounter = rh = readHolds.get();
            else if (rh.count == 0)
                readHolds.set(rh);
            // 独占锁总数 +1 
            rh.count++;
        }
        return 1;
    }
    // 如果没有胜利 调用 fullTryAcquireShared
    return fullTryAcquireShared(current);
}

fullTryAcquireShared

 
// 上边失败了 这里就死循环获取锁 
final int fullTryAcquireShared(Thread current) {
    
    HoldCounter rh = null;
    for (;;) {
        // 获取 state
        int c = getState();
        // 跟上边一样 
        if (exclusiveCount(c) != 0) {if (getExclusiveOwnerThread() != current)
                return -1;
            // else we hold the exclusive lock; blocking here
            // would cause deadlock.
            // readerShouldBlock 这个偏心锁和非偏心锁的逻辑不一样 
        } else if (readerShouldBlock()) {
            // Make sure we're not acquiring read lock reentrantly
            if (firstReader == current) {// assert firstReaderHoldCount > 0;} else {if (rh == null) {
                    rh = cachedHoldCounter;
                    if (rh == null || rh.tid != getThreadId(current)) {rh = readHolds.get();
                        if (rh.count == 0)
                            readHolds.remove();}
                }
                if (rh.count == 0)
                    return -1;
            }
        }
        // 最大获取锁线程数校验
        if (sharedCount(c) == MAX_COUNT)
            throw new Error("Maximum lock count exceeded");
        // +1 
        if (compareAndSetState(c, c + SHARED_UNIT)) {
            // 上边一样 一系列设置
            if (sharedCount(c) == 0) {
                firstReader = current;
                firstReaderHoldCount = 1;
            } else if (firstReader == current) {firstReaderHoldCount++;} else {if (rh == null)
                    rh = cachedHoldCounter;
                if (rh == null || rh.tid != getThreadId(current))
                    rh = readHolds.get();
                else if (rh.count == 0)
                    readHolds.set(rh);
                rh.count++;
                cachedHoldCounter = rh; // cache for release
            }
            return 1;
        }
    }
}

就先到这吧 内容的确不少 看的有点蒙
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