Java基于ReadWriteLock实现锁的应用
所有ReadWriteLock实现都必须保证writeLock操作的内存同步效果也要保持与相关readLock的联系。也就是说,成功获取读锁的线程会看到写入锁之前版本所做的所有更新。
与互斥锁相比,读-写锁允许对共享数据进行更高级别的并发访问。虽然一次只有一个线程(writer线程)可以修改共享数据,但在许多情况下,任何数量的线程可以同时读取共享数据(reader线程),读-写锁利用了这一点。从理论上讲,与互斥锁相比,使用读-写锁所允许的并发性增强将带来更大的性能提高。在实践中,只有在多处理器上并且只在访问模式适用于共享数据时,才能完全实现并发性增强。
在writer释放写入锁时,reader和writer都处于等待状态,在这时要确定是授予读取锁还是授予写入锁。Writer优先比较普遍,因为预期写入所需的时间较短并且不那么频繁。Reader优先不太普遍,因为如果reader正如预期的那样频繁和持久,那么它将导致对于写入操作来说较长的时延。公平或者“按次序”实现也是有可能的。
在reader处于活动状态而writer处于等待状态时,确定是否向请求读取锁的reader授予读取锁。Reader优先会无限期地延迟writer,而writer优先会减少可能的并发。
我们创建信用卡类:
packagecom.entity; publicclassBankCard{ privateStringcardid="XZ456789"; privateintbalance=10000; publicStringgetCardid(){ returncardid; } publicvoidsetCardid(Stringcardid){ this.cardid=cardid; } publicintgetBalance(){ returnbalance; } publicvoidsetBalance(intbalance){ this.balance=balance; } }
里面有卡号和父母已经存的钱。
儿子花钱首先要获得写的锁把卡锁了,然后再花钱。之后放开这个锁。
packagecom.thread; importjava.util.concurrent.locks.ReadWriteLock; importcom.entity.BankCard; /** *@说明儿子类,只消费 */ publicclassConsumerimplementsRunnable{ BankCardbc=null; ReadWriteLocklock=null; Consumer(BankCardbc,ReadWriteLocklock){ this.bc=bc; this.lock=lock; } publicvoidrun(){ try{ while(true){ lock.writeLock().lock(); System.out.print("儿子要消费,现在余额:"+bc.getBalance()+"\t"); bc.setBalance(bc.getBalance()-2000); System.out.println("儿子消费2000元,现在余额:"+bc.getBalance()); lock.writeLock().unlock(); Thread.sleep(3*1000); } }catch(Exceptione){ e.printStackTrace(); } } }
父母类只监督这个卡的使用,获得的是读的锁。
packagecom.thread; importjava.util.concurrent.locks.ReadWriteLock; importcom.entity.BankCard; /** *@说明父母类,只监督 */ publicclassConsumer2implementsRunnable{ BankCardbc=null; inttype=0; ReadWriteLocklock=null; Consumer2(BankCardbc,ReadWriteLocklock,inttype){ this.bc=bc; this.lock=lock; this.type=type; } publicvoidrun(){ try{ while(true){ lock.readLock().lock(); if(type==2) System.out.println("父亲要查询,现在余额:"+bc.getBalance()); else System.out.println("老妈要查询,现在余额:"+bc.getBalance()); //lock.readLock().unlock(); Thread.sleep(1*1000); } }catch(Exceptione){ e.printStackTrace(); } } }
运行程序,儿子开始花钱,父母两人一直在查看花钱情况。
packagecom.thread; importjava.util.concurrent.ExecutorService; importjava.util.concurrent.Executors; importjava.util.concurrent.locks.ReadWriteLock; importjava.util.concurrent.locks.ReentrantReadWriteLock; importcom.entity.BankCard; publicclassMainThread{ publicstaticvoidmain(String[]args){ BankCardbc=newBankCard(); ReadWriteLocklock=newReentrantReadWriteLock(); ExecutorServicepool=Executors.newCachedThreadPool(); Consumercm1=newConsumer(bc,lock); Consumer2cm2=newConsumer2(bc,lock,1); Consumer2cm3=newConsumer2(bc,lock,2); pool.execute(cm1); pool.execute(cm2); pool.execute(cm3); } }
我们来看一下运行结果:
儿子要消费,现在余额:10000儿子消费2000元,现在余额:8000
老妈要查询,现在余额:8000
父亲要查询,现在余额:8000
父亲要查询,现在余额:8000
老妈要查询,现在余额:8000
老妈要查询,现在余额:8000
父亲要查询,现在余额:8000
儿子要消费,现在余额:8000儿子消费2000元,现在余额:6000
父亲要查询,现在余额:6000
老妈要查询,现在余额:6000
老妈要查询,现在余额:6000
父亲要查询,现在余额:6000
父亲要查询,现在余额:6000
老妈要查询,现在余额:6000
老妈要查询,现在余额:6000
儿子要消费,现在余额:6000儿子消费2000元,现在余额:4000
父亲要查询,现在余额:4000
读写锁是互斥的,但是对于读来说没有互斥性。
也就是说读和写必须分开,但是资源可以同时被几个线程访问。不管是读还是写没有释放锁,其他线程就一直等待锁的释放。
我们来注释父母监督时锁的释放:
lock.readLock().unlock();
儿子要消费,现在余额:10000儿子消费2000元,现在余额:8000
父亲要查询,现在余额:8000
老妈要查询,现在余额:8000
老妈要查询,现在余额:8000
父亲要查询,现在余额:8000
老妈要查询,现在余额:8000
父亲要查询,现在余额:8000
老妈要查询,现在余额:8000
父亲要查询,现在余额:8000
可以看到儿子花了一次钱后,父母把卡给锁了,儿子不能在花钱,但是父母两个人都可以一直查询卡的余额。
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