一.ReadWriteLock是什么
ReadWriteLock是一个接口，提供了readLock和writeLock两种锁的操作机制，一个是只读的锁，一个是写锁。
读锁可以在没有写锁的时候被多个线程同时持有，写锁是独占的（排他的）。 每次只能有一个写线程，但是可以有多个线程并发地读数据。
所有读写锁的实现必须确保写操作对读操作的内存影响。换句话说，一个获得了读锁的线程必须能看到前一个释放的写锁所更新的内容。
理论上，读写锁比互斥锁允许对于共享数据更大程度的并发。
与互斥锁相比，读写锁是否能够提高性能取决于读写数据的频率、读取和写入操作的持续时间、以及读线程和写线程之间的竞争。
synchronized和ReentrantLock实现的锁是排他锁，所谓排他锁就是同一时刻只允许一个线程访问共享资源，但是在平时场景中，通常会碰到对于共享资源读多写少的场景。
对于读场景，每次只允许一个线程访问共享资源，显然这种情况使用排他锁效率就比较低下，那么该如何优化呢？
这个时候读写锁就应运而生了，读写锁是一种通用技术，并不是Java特有的。从名字来看，读写锁拥有两把锁，读锁和写锁。
读写锁的特点是：同一时刻允许多个线程对共享资源进行读操作；同一时刻只允许一个线程对共享资源进行写操作；
当进行写操作时，同一时刻其他线程的读操作会被阻塞；当进行读操作时，同一时刻所有线程的写操作会被阻塞。
对于读锁而言，由于同一时刻可以允许多个线程访问共享资源，进行读操作，因此称它为共享锁；而对于写锁而言，同一时刻只允许一个线程访问共享资源，进行写操作，因此称它为排他锁。
在Java中通过ReadWriteLock来实现读写锁。ReadWriteLock是一个接口，ReentrantReadWriteLock是ReadWriteLock接口的具体实现类。
在ReentrantReadWriteLock中定义了两个内部类ReadLock、WriteLock，分别来实现读锁和写锁。
ReentrantReadWriteLock底层是通过AQS来实现锁的获取与释放的，因此ReentrantReadWriteLock内部还定义了一个继承了AQS类的同步组件Sync，
同时ReentrantReadWriteLock还支持公平与非公平性，因此它内部还定义了两个内部类FairSync、NonfairSync，它们继承了Sync。
二.ReadWriteLock能做什么
说到Java并发编程，经常常用的肯定是Synchronized，但是Synchronized存在明显的一个性能问题就是读与读之间互斥，
简言之就是，编程想要实现的最好效果是，可以做到读和读互不影响，读和写互斥，写和写互斥，提高读写的效率，如何实现呢？
对象的方法中一旦加入synchronized修饰，则任何时刻只能有一个线程访问synchronized修饰的方法。
假设有个数据对象拥有写方法与读方法，多线程环境中要想保证数据的安全，需对该对象的读写方法都要加入 synchronized同步块。
这样任何线程在写入时，其它线程无法读取与改变数据；如果有线程在读取时，其他线程也无法读取或写入。
这种方式在写入操作远大于读操作时，问题不大，而当读取远远大于写入时，会造成性能瓶颈，因为此种情况下读取操作是可以同时进行的，而加锁操作限制了数据的并发读取。
ReadWriteLock解决了这个问题，当写操作时，其他线程无法读取或写入数据，而当读操作时，其它线程无法写入数据，但却可以读取数据 。
三.ReadWriteLock原理
在并发场景中用于解决线程安全的问题，几乎会高频率的使用到独占式锁，通常使用java提供的关键字synchronized或者concurrents包中实现了Lock接口的ReentrantLock。
它们都是独占式获取锁，也就是在同一时刻只有一个线程能够获取锁。而在一些业务场景中，大部分只是读数据，写数据很少，
如果仅仅是读数据的话并不会影响数据正确性（出现脏读），而如果在这种业务场景下，依然使用独占锁的话，很显然这将是出现性能瓶颈的地方。
针对这种读多写少的情况，java还提供了另外一个实现Lock接口的ReentrantReadWriteLock(读写锁)。
读写所允许同一时刻被多个读线程访问，但是在写线程访问时，所有的读线程和其他的写线程都会被阻塞。
（1）公平性选择：支持非公平性（默认）和公平的锁获取方式，吞吐量还是非公平优于公平；
（2）重入性：支持重入，读锁获取后能再次获取，写锁获取之后能够再次获取写锁，同时也能够获取读锁；
（3）锁降级：遵循获取写锁，获取读锁再释放写锁的次序，写锁能够降级成为读锁
Lock比传统线程模型中的synchronized方式更加面向对象，与生活中的锁类似，锁本身也应该是一个对象。
两个线程执行的代码片段要实现同步互斥的效果，它们必须用同一个Lock对象。
读写锁：分为读锁和写锁，多个读锁不互斥，读锁与写锁互斥，这是由jvm自己控制的，我们只要上好相应的锁即可。
如果你的代码只读数据，可以很多人同时读，但不能同时写，那就上读锁；如果你的代码修改数据，只能有一个人在写，且不能同时读取，那就上写锁。总之，读的时候上读锁，写的时候上写锁！
读写锁接口：ReadWriteLock，它的具体实现类为：ReentrantReadWriteLock
在多线程的环境下，对同一份数据进行读写，会涉及到线程安全的问题。
比如在一个线程读取数据的时候，另外一个线程在写数据，而导致前后数据的不一致性；一个线程在写数据的时候，另一个线程也在写，同样也会导致线程前后看到的数据的不一致性。
这时候可以在读写方法中加入互斥锁，任何时候只能允许一个线程的一个读或写操作，而不允许其他线程的读或写操作，这样是可以解决这样以上的问题，但是效率却大打折扣了。
因为在真实的业务场景中，一份数据，读取数据的操作次数通常高于写入数据的操作，而线程与线程间的读读操作是不涉及到线程安全的问题，没有必要加入互斥锁，只要在读-写，写-写期间上锁就行了。
对于以上这种情况，读写锁是最好的解决方案！其中它的实现类：ReentrantReadWriteLock--顾名思义是可重入的读写锁，允许多个读线程获得ReadLock，但只允许一个写线程获得WriteLock。
读写锁的机制：
（1）"读-读" 不互斥——共存
（2）"读-写" 互斥——不能共存
（3）"写-写" 互斥——不能共存
四.ReadWriteLock使用
使用示例：
public class TestReadWriteLock { public static void main(String[] args){ ReadWriteLockDemo rwd = new ReadWriteLockDemo(); //启动100个读线程 for (int i = 0; i < 100; i++) { new Thread(new Runnable() { @Override public void run() { rwd.get(); } }).start(); } //写线程 new Thread(new Runnable() { @Override public void run() { rwd.set((int)(Math.random()*101)); } },"Write").start(); } } class ReadWriteLockDemo{ //模拟共享资源--Number private int number = 0; // 实际实现类--ReentrantReadWriteLock，默认非公平模式 private ReadWriteLock readWriteLock = new ReentrantReadWriteLock(); //读 public void get(){ //使用读锁 readWriteLock.readLock().lock(); try { System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" : "+number); }finally { readWriteLock.readLock().unlock(); } } //写 public void set(int number){ readWriteLock.writeLock().lock(); try { this.number = number; System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" : "+number); }finally { readWriteLock.writeLock().unlock(); } } }
测试结果如下图：
首先启动读线程，此时number为0；然后某个时刻写线程修改了共享资源number数据，读线程再次读取最新值！
四.ReentrantReadWriteLock使用
ReentrantReadWriteLock会使用两把锁来解决问题，一个读锁，一个写锁。
线程进入读锁的前提条件：
（1）没有其他线程的写锁；
（2）没有写请求，或者有写请求但调用线程和持有锁的线程是同一个线程；
进入写锁的前提条件：
（1）没有其他线程的读锁
（2）没有其他线程的写锁
需要提前了解的概念：
锁降级：从写锁变成读锁；
锁升级：从读锁变成写锁。
读锁是可以被多线程共享的，写锁是单线程独占的。也就是说写锁的并发限制比读锁高，这可能就是升级/降级名称的来源。
如下代码会产生死锁，因为同一个线程中，在没有释放读锁的情况下，就去申请写锁，这属于锁升级，ReentrantReadWriteLock是不支持的。
实际生产环境中的缓存案例：
import java.util.HashMap; import java.util.Map; import java.util.concurrent.locks.ReadWriteLock; import java.util.concurrent.locks.ReentrantReadWriteLock; public class CacheDemo { /** * 缓存器,这里假设需要存储1000左右个缓存对象，按照默认的负载因子0.75，则容量=750，大概估计每一个节点链表长度为5个 * 那么数组长度大概为：150,又有雨设置map大小一般为2的指数，则最近的数字为：128 */ private Map<String, Object> map = new HashMap<>(128); private ReadWriteLock rwl = new ReentrantReadWriteLock(); public static void main(String[] args) { }
public Object get(String id){ Object value = null; rwl.readLock().lock();//首先开启读锁，从缓存中去取 try{ if(map.get(id) == null){ //如果缓存中没有释放读锁，上写锁 rwl.readLock().unlock(); rwl.writeLock().lock(); try{ if(value == null){ //防止多写线程重复查询赋值 value = "redis-value"; //此时可以去数据库中查找，这里简单的模拟一下 } rwl.readLock().lock(); //加读锁降级写锁,不明白的可以查看上面锁降级的原理与保持读取数据原子性的讲解 }finally{ rwl.writeLock().unlock(); //释放写锁 } } }finally{ rwl.readLock().unlock(); //最后释放读锁 } return value; } }
五.总结
（1）Java并发库中ReetrantReadWriteLock实现了ReadWriteLock接口并添加了可重入的特性；
（2）ReetrantReadWriteLock读写锁的效率明显高于synchronized关键字；
（3）ReetrantReadWriteLock读写锁的实现中，读锁使用共享模式；写锁使用独占模式，换句话说，读锁可以在没有写锁的时候被多个线程同时持有，写锁是独占的；
（4）ReetrantReadWriteLock读写锁的实现中，需要注意的，当有读锁时，写锁就不能获得；而当有写锁时，除了获得写锁的这个线程可以获得读锁外，其他线程不能获得读锁。
