java实现简化版读写锁(开心网笔试题)

先让我们对读写访问资源的条件做个概述:

        读取 没有线程正在做写操作,且没有线程在请求写操作。

        写入 没有线程正在做读写操作。

         如果某个线程想要读取资源,只要没有线程正在对该资源进行写操作且没有线程请求对该资源的写操作即可。我们假设对写操作的请求比对读操作的请求更重要,就要提升写请求的优先级。此外,如果读操作发生的比较频繁,我们又没有提升写操作的优先级,那么就会产生“饥饿”现象。请求写操作的线程会一直阻塞,直到所有的读线程都从ReadWriteLock上解锁了。如果一直保证新线程的读操作权限,那么等待写操作的线程就会一直阻塞下去,结果就是发生“饥饿”。因此,只有当没有线程正在锁住ReadWriteLock进行写操作,且没有线程请求该锁准备执行写操作时,才能保证读操作继续。

       当其它线程没有对共享资源进行读操作或者写操作时,某个线程就有可能获得该共享资源的写锁,进而对共享资源进行写操作。有多少线程请求了写锁以及以何种顺序请求写锁并不重要,除非你想保证写锁请求的公平性。

       按照上面的叙述,简单的实现出一个读/写锁,代码如下

01 public class ReadWriteLock{
02     private int readers = 0;
03     private int writers = 0;
04     private int writeRequests = 0;
05
06     public synchronized void lockRead()
07         throws InterruptedException{
08         while(writers > 0 || writeRequests > 0){
09             wait();
10         }
11         readers++;
12     }
13
14     public synchronized void unlockRead(){
15         readers--;
16         notifyAll();
17     }
18
19     public synchronized void lockWrite()
20         throws InterruptedException{
21         writeRequests++;
22
23         while(readers > 0 || writers > 0){
24             wait();
25         }
26         writeRequests--;
27         writers++;
28     }
29
30     public synchronized void unlockWrite()
31         throws InterruptedException{
32         writers--;
33         notifyAll();
34     }
35 }

         ReadWriteLock类中,读锁和写锁各有一个获取锁和释放锁的方法。

         读锁的实现在lockRead()中,只要没有线程拥有写锁(writers==0),且没有线程在请求写锁(writeRequests ==0),所有想获得读锁的线程都能成功获取。

        写锁的实现在lockWrite()中,当一个线程想获得写锁的时候,首先会把写锁请求数加1(writeRequests++),然后再去判断是否能够真能获得写锁,当没有线程持有读锁(readers==0 ),且没有线程持有写锁(writers==0)时就能获得写锁。有多少线程在请求写锁并无关系。

        需要注意的是,在两个释放锁的方法(unlockRead,unlockWrite)中,都调用了notifyAll方法,而不是notify。要解释这个原因,我们可以想象下面一种情形:

       如果有线程在等待获取读锁,同时又有线程在等待获取写锁。如果这时其中一个等待读锁的线程被notify方法唤醒,但因为此时仍有请求写锁的线程存在(writeRequests>0),所以被唤醒的线程会再次进入阻塞状态。然而,等待写锁的线程一个也没被唤醒,就像什么也没发生过一样(译者注:信号丢失现象)。如果用的是notifyAll方法,所有的线程都会被唤醒,然后判断能否获得其请求的锁。

       用notifyAll还有一个好处。如果有多个读线程在等待读锁且没有线程在等待写锁时,调用unlockWrite()后,所有等待读锁的线程都能立马成功获取读锁 —— 而不是一次只允许一个。


转载自:http://ifeve.com/read-write-locks/

    原文作者:java锁
    原文地址: https://blog.csdn.net/codingrabbitchen/article/details/22687337
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