知识点: Java ReentrantReadWriteLock 读写锁共享锁与排他锁

知识点: Java ReentrantReadWriteLock 读写锁共享锁与排他锁

Java ReentrantReadWriteLock读写锁实现原理

• • 前言
  • ReentrantReadWriteLock
  • 实现原理
  • ReentrantReadWriteLock公平锁与非公平锁
  • 总结

共享锁与排他锁理论
ReentrantReadWriteLock实现读写锁原理

前言

先来说下共享锁与排他锁的概念，先在概念上有个了解：

• 共享锁：
  • 锁在同一时刻可以被多个线程共享使用，一个线程对资源加了共享锁后其它线程对资源也只能加共享锁。共享锁有着很好的读性能。ReentrantReadWriteLock的读锁就是一种共享锁的实现。
• 排他锁：
  • 锁在同一时刻只能有一个线程使用，同一时刻不能被多个线程一同占用，一个线程占用后其它线程只能等待。ReentrantLock、synchronized、ReentrantReadWriteLock的写锁等都是排他锁的实现。

获取排他锁的线程可以读与写数据，获取共享锁的线程只能读数据，不能修改数据(这个是约定，在共享锁的代码段中修改数据可能会导致其它获取共享锁的线程对数据不可见)。

ReentrantReadWriteLock

Java中的ReentrantReadWriteLock实现了读写锁，其中读锁使用了共享锁实现，写锁使用了排他锁实现。读锁与写锁分别继承自AbstractQueuedSynchronizer（AQS）类型，将AQS中的state变量的高16位标示为读锁，低16位标示为写锁，当一个资源被读锁占有时会在高16位中记录，多个线程占用同一资源的读锁时在state的高16位累加。

ReentrantReadWriteLock实现读写锁的原理还是在内部存在一个Sync类型并继承自AbstractQueuedSynchronizer，再在内部分别使用ReadLock与WriteLock实现读写锁，ReadLocak与WriteLock继承自Lock类型，在内部有一个Sync类型字段，字段上存储的类型是Snyc类型用于公平锁与非公平锁，所以ReentrantReadWriteLock还实现了公平锁与非公平锁，公平锁与非公平锁继承自Sync类型。

下面为类图：

源码结构

实现原理

读共享锁获取锁的步骤：

1. 获取AQS中的state状态值
2. state的低位值是否不等于0且当前独占线程不为当前线程，获取共享锁失败，进入队列等待
3. 获取共享锁的数量，锁的数量没有超过最大值且下一个等待的锁为共享锁时获取共享锁成功，state低位加1
4. 进行自旋状态等待共享锁的释放，如果有共享锁释放后使用1~3步骤重新获取共享锁
5. 读完成后释放锁，state低位减1，为0时释放锁成功

下面通过源代码来看下读共享锁的实现：

protected final int tryAcquireShared(int unused) {//获取当前线程Thread current = Thread.currentThread(