JUC並行系列(十)：超全透徹ReadWriteLock讀寫鎖（應用場景+程式碼範例+關鍵程式碼剖析）

跑起一個程式，並不難；難的是，能讓程式跑多遠！—— 一顆剽悍的種子

JUC並行系列

JUC並行系列(一)：什麼？聽說你搞混了並行和並行
JUC並行系列(二)：詳解Condition實現精準通知喚醒
JUC並行系列(三)：面試問並行，一問鎖就懵（怒肝一篇透徹理解鎖，面試不慌）
JUC並行系列(四)：【面試常問】多種方法解決ArrayList非執行緒安全，詳解CopyOnWriteArrayList
JUC並行系列(五)：CopyOnWriteArraySet解決HashSet非執行緒安全
JUC並行系列(六)：ConcurrentHashMap解決HashMap非執行緒安全
JUC並行系列(七)：觸及Callable
JUC並行系列(八)：並行程式設計常用輔助類CountDownLatch與CyclicBarrier
JUC並行系列(九)：並行程式設計常用輔助類Semaphore

一、什麼是 ReadWriteLock讀寫鎖？

準確來說 ReadWriteLock讀寫鎖，應該是 讀/寫鎖，正如ReadWriteLock 讀/寫鎖也是分開來的，它管理著兩個為一組的鎖，一個是唯讀鎖，一個是寫鎖。

通過字面意思告訴你 ReadWriteLock讀/寫鎖 其實你是很難理解的，因為只有通過案例，只有通過一行行程式碼去驗證，你才能在深深的理解後有自己的總結。

有自己總結過後的知識才是你的，因為那是知識的結晶。

（技術之餘總會扯這些有的沒的，只想告訴你不要光看我的博文，學習這種活，也只有你理解透後，用自己所能理解的語言重塑，才是你自己的。）

我們接下來用兩個小案例，首先是一個沒有使用鎖和使用ReadWriteLock讀寫鎖後的形式對比來學習。

二、手敲程式碼範例——並行下的快取

我們通過一個快取的小案例來，在沒有使用鎖的情況下，實現儲存和讀取的功能，並通過在多個執行緒的並行下。

public class Demo{
    public static void main(String[] args) {
        Cache cache = new Cache();
        //儲存
        for (int i = 1; i <= 3; i++) {
            final Integer index = i;
            new Thread(()->{
                cache.put(index+"",index);
            },String.valueOf(i)).start();
        }
        //讀取
        for (int i = 1; i <= 3; i++) {
            final Integer index = i;
            new Thread(()->{
                cache.get(index+"");
            },String.valueOf(i)).start();
        }
    }
}
class Cache{
    private Map<String,Integer> map = new HashMap<>();
    //儲存
    public void put(String key,Integer value){
        System.out.println("執行緒"+Thread.currentThread().getName() + "===儲存" + value);
        map.put(key,value);
        System.out.println("執行緒"+Thread.currentThread().getName() + "===已儲存");
    }
    //讀取
    public void get(String key){
        System.out.println("執行緒"+Thread.currentThread().getName() + "===讀取");
        map.get(key);
        System.out.println("執行緒"+Thread.currentThread().getName() + "===已讀取");
    }
}

三、執行結果

四、分析結果

觀察上面的程式碼所執行的結果會發現兩點：

1. 當執行緒1在儲存時被其他執行緒插入。

2. 每次執行的結果都跟上一次不一致。

五、關鍵程式碼剖析：讀/寫鎖裡的獨佔鎖與共用鎖

如果你理解了上面為什麼ReadWriteLock讀/寫鎖是分成兩個為一組的讀/寫，其實你在實際運用中也就能更深刻透徹。

我們快取 put 是儲存就是寫入，可以用 writeLock寫鎖。

而讀取 get 可以用讀鎖。

可以看到不會像synchronized直接鎖或lock，它們更加細緻，也更具有針對性的分而治之。

這裡的寫鎖可以說是共用鎖，獨佔鎖又稱排他鎖。

共用鎖（寫鎖）：一次只能一個執行緒持有。

readWriteLock.writeLock().lock();

共用鎖（讀鎖）：多個執行緒可以同時持有。

readWriteLock.readLock().lock();

讀/寫鎖使用後都需要分別關閉，跟Lock最後也需要手動關閉是一樣一樣的。

readWriteLock.writeLock().unlock();

readWriteLock.readLock().unlock();

六、使用ReadWriteLock讀/寫鎖解決快取並行問題

public class Demo{
    public static void main(String[] args) {
        Cache cache = new Cache();
        //儲存
        for (int i = 1; i <= 3; i++) {
            final Integer index = i;
            new Thread(()->{
                cache.put(index+"",index);
            },String.valueOf(i)).start();
        }
        //讀取
        for (int i = 1; i <= 3; i++) {
            final Integer index = i;
            new Thread(()->{
                cache.get(index+"");
            },String.valueOf(i)).start();
        }
    }
}
class Cache{
    private Map<String,Integer> map = new HashMap<>();
    private ReadWriteLock readWriteLock = new ReentrantReadWriteLock();
    //儲存
    public void put(String key,Integer value){
        readWriteLock.writeLock().lock();
        try {
            System.out.println("執行緒"+Thread.currentThread().getName() + "===儲存" + value);
            map.put(key,value);
            System.out.println("執行緒"+Thread.currentThread().getName() + "===已儲存");
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            readWriteLock.writeLock().unlock();
        }
    }
    //讀取
    public void get(String key){
        readWriteLock.readLock().lock();
        try {
            System.out.println("執行緒"+Thread.currentThread().getName() + "===讀取");
            map.get(key);
            System.out.println("執行緒"+Thread.currentThread().getName() + "===已讀取");
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            readWriteLock.readLock().unlock();
        }
    }
}

七、執行結果（漂亮）

可以看到和上面沒有加鎖的執行結果，加了ReadWriteLock讀寫鎖 後很直觀的結果。在多執行緒並行下儲存的時候會有秩序的執行。

八、應用場景

從 ReadWriteLock讀/寫鎖 的不僅概念或者案例的對比和驗證中可以很直觀的發現其特性。

使用 ReadWriteLock讀/寫鎖 時， 適用少數執行緒修改操作，但可以有大量執行緒讀取。

所以可以運用的場景有很多很多，例如，CSDN裡的每一篇博文底下都有 評論與回覆，可以看做是 寫入操作，它是不頻繁；但是，讀取操作，也就是 瀏覽，是非常頻繁的，這種型別的應用場景可以使用ReadWriteLock讀/寫鎖

九、最後

最後的最後，為了更好的閱讀體驗，我把想說的話都放在了下面，嘿嘿。

我是一顆剽悍的種子 把我會的，認真的分享 是我寫部落格一直不變的信條。
如果你能看到這篇博文，說明咱們還是很有緣的；希望能帶給你一些許幫助，創作的不易， 把我文章的知識帶走，你的三連留下，點贊，評論，關注，是我最大的動力。