Java多线程进阶—— J.U.C之locks框架：ReentrantReadWriteLock

悠悠 2023-06-20 09:05 118阅读 0赞

## 一、ReentrantReadWriteLock类简介 ##

ReentrantReadWriteLock类，顾名思义，是一种读写锁，它是 ReadWriteLock接口 的直接实现，该类在内部实现了具体独占锁特点的写锁，以及具有共享锁特点的读锁，和ReentrantLock一样，ReentrantReadWriteLock类也是通过定义内部类实现AQS框架的API来实现独占/共享的功能。

ReentrantReadWriteLock类具有如下特点：

### 1.1 支持公平/非公平策略 ###

与ReadWriteLock接口一样，ReentrantReadWriteLock对象在构造时，可以传入参数指定是公平锁还是非公平锁。

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### 1.2 支持锁重入 ###

*  同一读线程在获取了读锁后还可以获取读锁；
 *  同一写线程在获取了写锁之后既可以再次获取写锁又可以获取读锁；

### 1.3 支持锁降级 ###

所谓锁降级，就是：先获取写锁，然后获取读锁，最后释放写锁，这样写锁就降级成了读锁。但是，读锁不能升级到写锁。简言之，就是：

> 写锁可以降级成读锁，读锁不能升级成写锁。

### 1.4 Condition条件支持 ###

ReentrantReadWriteLock的内部读锁类、写锁类实现了Lock接口，所以可以通过`newCondition()`方法获取Condition对象。但是这里要注意，读锁是没法获取Condition对象的，读锁调用`newCondition() `方法会直接抛出`UnsupportedOperationException`。

> 我们知道，condition的作用其实是对Object类的 `wait()`和 `notify()`的增强，是为了让线程在指定对象上等待，是一种线程之间进行协调的工具。  
> 当线程调用condition对象的 `await`方法时，必须拿到和这个condition对象关联的锁。由于线程对读锁的访问是不受限制的（在写锁未被占用的情况下），那么即使拿到了和读锁关联的condition对象也是没有意义的，因为读线程之前不需要进行协调。

### 1.5 使用示例 ###

以下是Oracle官方给出的一个例子：  
使用ReentrantReadWriteLock控制对TreeMap的访问（利用读锁控制读操作的访问，利用写锁控制修改操作的访问），将TreeMap包装成一个线程安全的集合，并且利用了读写锁的特性来提高并发访问。

class RWDictionary {
       private final Map<String, Data> m = new TreeMap<String, Data>();
       private final ReentrantReadWriteLock rwl = new ReentrantReadWriteLock();
       private final Lock r = rwl.readLock();
       private final Lock w = rwl.writeLock();
    
       public Data get(String key) {
         r.lock();
         try { return m.get(key); }
         finally { r.unlock(); }
       }
       public String[] allKeys() {
         r.lock();
         try { return m.keySet().toArray(); }
         finally { r.unlock(); }
       }
       public Data put(String key, Data value) {
         w.lock();
         try { return m.put(key, value); }
         finally { w.unlock(); }
       }
       public void clear() {
         w.lock();
         try { m.clear(); }
         finally { w.unlock(); }
       }
     }

## 二、ReentrantReadWriteLock类/方法声明 ##

### 2.1 类声明 ###

public class ReentrantReadWriteLock
            implements ReadWriteLock, java.io.Serializable {}

内部嵌套类声明：  
ReentrantReadWriteLock类有两个内部嵌套类`ReadLock`和`WriteLock`，这两个内部类的实例会在ReentrantReadWriteLock类的构造器中创建，并通过ReentrantReadWriteLock类的`readLock()`和`writeLock()`方法访问。

**ReadLock：**

public static class ReadLock implements Lock, java.io.Serializable {}

**WriteLock：**

public static class WriteLock implements Lock, java.io.Serializable {}

### 2.2 方法声明 ###

ReentrantReadWriteLock类的核心方法其实就两个：`readLock()`和`writeLock()`，其它都是一些用来监控系统状态的方法，返回的都是某一时刻点的近似值。

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