Java多线程 -- 互斥锁/共享锁/读写锁 快速入门

什么是互斥锁?

在访问共享资源之前对进行加锁操作，在访问完成之后进行解锁操作。 加锁后，任何其他试图再次加锁的线程会被阻塞，直到当前进程解锁。

如果解锁时有一个以上的线程阻塞，那么所有该锁上的线程都被编程就绪状态， 第一个变为就绪状态的线程又执行加锁操作，那么其他的线程又会进入等待。 在这种方式下，只有一个线程能够访问被互斥锁保护的资源。

什么是共享锁？

互斥锁要求只能有一个线程访问被保护的资源，共享锁从字面来看也即是允许多个线程共同访问资源。

什么是读写锁？

读写锁既是互斥锁，又是共享锁，read模式是共享，write是互斥(排它锁)的。

读写锁有三种状态：读加锁状态、写加锁状态和不加锁状态

一次只有一个线程可以占有写模式的读写锁，但是多个线程可以同时占有读模式的读写锁。

用ReentrantLock手动实现一个简单的读写锁。

MyReadWriteLock.java

/**
 * Created by Fant.J.
 */
public class MyReadWriteLock {
    private Map<String,Object> map = new HashMap<>();

    private ReadWriteLock rwl = new ReentrantReadWriteLock();

    private Lock r = rwl.readLock();
    private Lock w = rwl.writeLock();

    public Object get(String key){
        try {
            r.lock();
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"read 操作执行");
            Thread.sleep(500);
            return map.get(key);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
            return null;
        } finally {
            r.unlock();
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"read 操作结束");
        }

    }

    public void put(String key,Object value){
        try {
            w.lock();
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"write 操作执行");
            Thread.sleep(500);
            map.put(key,value);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            w.unlock();
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"write 操作结束");
        }
    }
}
测试读读共享(不互斥)
/**
 * Created by Fant.J.
 */
public class Test {
    public static void main(String[] args) {

        MyReadWriteLock myReadWriteLock = new MyReadWriteLock();
        myReadWriteLock.put("a","fantj_a");
        //读读不互斥（共享）
        //读写互斥
        new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                System.out.println(myReadWriteLock.get("a"));
            }
        }).start();
        new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                System.out.println(myReadWriteLock.get("a"));
            }
        }).start();
        new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                System.out.println(myReadWriteLock.get("a"));
            }
        }).start();
        new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                System.out.println(myReadWriteLock.get("a"));
            }
        }).start();
        new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                System.out.println(myReadWriteLock.get("a"));
            }
        }).start();
        new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                System.out.println(myReadWriteLock.get("a"));
            }
        }).start();

    }
}



mainwrite 操作执行
mainwrite 操作结束
Thread-1read 操作执行
Thread-2read 操作执行
Thread-0read 操作执行
Thread-3read 操作执行
Thread-4read 操作执行
Thread-5read 操作执行
Thread-1read 操作结束
Thread-0read 操作结束
Thread-2read 操作结束
Thread-3read 操作结束
fantj_a
fantj_a
fantj_a
fantj_a
Thread-4read 操作结束
fantj_a
Thread-5read 操作结束
fantj_a

可以看出，中间有很多read操作是并发进行的。

那么我们再看下写写是否有互斥性：
/**
 * 测试 写-写 模式  是互斥的
 * Created by Fant.J.
 */
public class TestWriteWrite {
    public static void main(String[] args) {

        MyReadWriteLock myReadWriteLock = new MyReadWriteLock();
        new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                myReadWriteLock.put("b","fantj_b");
            }
        }).start();
        new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                myReadWriteLock.put("b","fantj_b");
            }
        }).start();
        new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                myReadWriteLock.put("b","fantj_b");
            }
        }).start();
        new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                myReadWriteLock.put("b","fantj_b");
            }
        }).start();
        new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                myReadWriteLock.put("b","fantj_b");
            }
        }).start();
    }
}




Thread-0write 操作执行
Thread-1write 操作执行
Thread-0write 操作结束
Thread-1write 操作结束
Thread-2write 操作执行
Thread-2write 操作结束
Thread-3write 操作执行
Thread-3write 操作结束
Thread-4write 操作执行
Thread-4write 操作结束

控制台能明显感觉到线程休息的时间。所以它的写-写操作肯定是互斥的。

最后再看看，写-读 操作是否互斥。

写-读互斥 测试
/**
 * 测试  写-读模式 互斥
 * Created by Fant.J.
 */
public class TestWriteRead {
    public static void main(String[] args) {

        MyReadWriteLock myReadWriteLock = new MyReadWriteLock();
        //读读不互斥（共享）
        //读写互斥
        new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                myReadWriteLock.put("a","fantj_a");
            }
        }).start();
        new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                System.out.println(myReadWriteLock.get("a"));
            }
        }).start();


    }
}



Thread-0write 操作执行
Thread-1read 操作执行
Thread-0write 操作结束
Thread-1read 操作结束
fantj_a

控制台可以看到write操作执行后线程被阻塞。直到写释放了锁。

问题分析

问题1：仔细想了想，如果有一种场景，就是用户一直再读，写获取不到锁，那么不就造成脏读吗？

上一章我介绍了公平锁/非公平锁，资源的抢占不就是非公平锁造成的吗，那我们用公平锁把它包装下不就能避免了吗，我做了个简单的实现：（不知道公平锁的可以翻我上章教程）

/**
 * 测试  读写锁 的公平锁 实现
 * Created by Fant.J.
 */
public class TestReadWriteRead {
    public static void main(String[] args) {
         ReentrantLock fairLock = new ReentrantLock(true);
        MyReadWriteLock myReadWriteLock = new MyReadWriteLock();
        myReadWriteLock.put("a","fantj_a");
        new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                fairLock.lock();
                System.out.println(myReadWriteLock.get("a"));
                System.out.println("fair队列长度"+fairLock.getQueueLength());
                fairLock.unlock();
            }
        }).start();
        new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                fairLock.lock();
                System.out.println(myReadWriteLock.get("a"));
                System.out.println("fair队列长度"+fairLock.getQueueLength());

                fairLock.unlock();
            }
        }).start();
        new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                fairLock.lock();
                System.out.println(myReadWriteLock.get("a"));
                System.out.println("fair队列长度"+fairLock.getQueueLength());
                fairLock.unlock();
            }
        }).start();

        new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                fairLock.lock();
                myReadWriteLock.put("a","fantj_a_update");
                System.out.println("fair队列长度"+fairLock.getQueueLength());
                fairLock.unlock();
            }
        }).start();
        new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                fairLock.lock();
                System.out.println(myReadWriteLock.get("a"));
                System.out.println("fair队列长度"+fairLock.getQueueLength());
                fairLock.unlock();
            }
        }).start();
    }
}


mainwrite 操作执行
mainwrite 操作结束
Thread-0read 操作执行
Thread-0read 操作结束
fantj_a
fair队列长度4
Thread-1read 操作执行
Thread-1read 操作结束
fantj_a
fair队列长度3
Thread-2read 操作执行
Thread-2read 操作结束
fantj_a
fair队列长度2
Thread-3write 操作执行
Thread-3write 操作结束
fair队列长度1
Thread-4read 操作执行
Thread-4read 操作结束
fantj_a_update
fair队列长度0

如果谁有更好的实现方式(或者java有现成的实现工具类/包)，可在评论区留言，我在百度上没有找到读写锁的公平锁实现~~谢谢！

最后编辑于 ：
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 人面猴
    序言：七十年代末，一起剥皮案震惊了整个滨河市，随后出现的几起案子，更是在滨河造成了极大的恐慌，老刑警刘岩，带你破解...
    沈念sama阅读 205,132评论 6赞 478
  • 死咒
    序言：滨河连续发生了三起死亡事件，死亡现场离奇诡异，居然都是意外死亡，警方通过查阅死者的电脑和手机，发现死者居然都...
    沈念sama阅读 87,802评论 2赞 381
  • 救了他两次的神仙让他今天三更去死
    文/潘晓璐 我一进店门，熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来，“玉大人，你说我怎么就摊上这事。” “怎么了？”我有些...
    开封第一讲书人阅读 151,566评论 0赞 338
  • 道士缉凶录：失踪的卖姜人
    文/不坏的土叔 我叫张陵，是天一观的道长。 经常有香客问我，道长，这世上最难降的妖魔是什么？ 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 54,858评论 1赞 277
  • 港岛之恋（遗憾婚礼）
    正文 为了忘掉前任，我火速办了婚礼，结果婚礼上，老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己，他们只是感情好，可当我...
    茶点故事阅读 63,867评论 5赞 368
  • 恶毒庶女顶嫁案：这布局不是一般人想出来的
    文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着，像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上，一...
    开封第一讲书人阅读 48,695评论 1赞 282
  • 城市分裂传说
    那天，我揣着相机与录音，去河边找鬼。 笑死，一个胖子当着我的面吹牛，可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播，决...
    沈念sama阅读 38,064评论 3赞 399
  • 双鸳鸯连环套：你想象不到人心有多黑
    文/苍兰香墨 我猛地睁开眼，长吁一口气：“原来是场噩梦啊……” “哼！你这毒妇竟也来了？” 一声冷哼从身侧响起，我...
    开封第一讲书人阅读 36,705评论 0赞 258
  • 万荣杀人案实录
    序言：老挝万荣一对情侣失踪，失踪者是张志新（化名）和其女友刘颖，没想到半个月后，有当地人在树林里发现了一具尸体，经...
    沈念sama阅读 42,915评论 1赞 300
  • 护林员之死
    正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡，尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 35,677评论 2赞 323
  • 白月光启示录
    正文 我和宋清朗相恋三年，在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 37,796评论 1赞 333
  • 活死人
    序言：一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡，死状恐怖，灵堂内的尸体忽然破棺而出，到底是诈尸还是另有隐情，我是刑警宁泽，带...
    沈念sama阅读 33,432评论 4赞 322
  • 日本核电站爆炸内幕
    正文 年R本政府宣布，位于F岛的核电站，受9级特大地震影响，放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜，却给世界环境...
    茶点故事阅读 39,041评论 3赞 307
  • 男人毒药：我在死后第九天来索命
    文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹，春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 29,992评论 0赞 19
  • 一桩弑父案，背后竟有这般阴谋
    文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至，却和暖如春，着一层夹袄步出监牢的瞬间，已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 31,223评论 1赞 260
  • 情欲美人皮
    我被黑心中介骗来泰国打工， 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留，地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 45,185评论 2赞 352
  • 代替公主和亲
    正文 我出身青楼，却偏偏与公主长得像，于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子，可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 42,535评论 2赞 343

推荐阅读更多精彩内容

  • 面试知识点1
    Java8张图 11、字符串不变性 12、equals()方法、hashCode()方法的区别 13、...
    Miley_MOJIE阅读 3,693评论 0赞 11
  • java中的多线程锁和无锁
    参考链接：http://smallbug-vip.iteye.com/blog/2275743 在多线程开发的过程...
    时之令阅读 1,544评论 2赞 5
  • 南柯子·爱老虎油
    为伊人消瘦，我侬你情柔。靡颜腻理眉如柳。携手两心相知，到白头。 他朝志得酬，逍遥乐无忧。便择良辰掀盖头。除了连枝共...
    小朋友根本把持不住阅读 181评论 0赞 1
  • 我从父母那里继承了什么——一场咨询实录
    心理咨询与治疗中有一个基本经验：父母身上曾经给子女带来最大损害的部分，往往被子女继承下来，用以虐害自己和他人（往往...
    王学富阅读 1,573评论 0赞 8
  • 我的爱
    我的爱人说在一起的时候你怎么没那么多话说了？和你在一起的时候，我们就这样你忙你的，我忙我的，偶有感触，说给彼此听，...
    秋落塵阅读 122评论 0赞 0