【ReentrantReadWriteLock的实现原理】

文章目录

• • • 内部数据结构
    • 读锁实现
    • 写锁实现
    • 可重入性
    • 公平锁

ReentrantReadWriteLock是Java中的一种可重入读写锁，用于控制对共享资源的并发访问。相比于普通的锁，读写锁允许多个线程同时读取共享资源，但只允许一个线程写入共享资源。ReentrantReadWriteLock实现了读写锁的基本功能，并提供了更丰富的特性，比如可重入性、公平性等。

下面来详细介绍ReentrantReadWriteLock的实现原理。

内部数据结构

ReentrantReadWriteLock使用了一个内部类Sync来实现锁的功能，Sync继承自AQS（AbstractQueuedSynchronizer）类，AQS是Java中锁的基础类，提供了锁的通用实现方式。Sync中维护了一个sharedCount变量，用于记录当前有多少个线程正在读取共享资源，同时还维护了一个exclusivelyOwnerThread变量，用于记录当前独占锁的线程。

读锁实现

当一个线程请求读锁时，Sync首先会判断是否有线程持有独占锁，如果有，则当前线程需要进行等待，否则当前线程可以继续获取读锁。Sync维护了一个共享锁计数器sharedCount，当一个线程获取到读锁时，将sharedCount加1。当一个线程释放读锁时，将sharedCount减1。当所有的读锁都被释放后，就可以允许一个写锁获取器独占锁。

写锁实现

当一个线程请求写锁时，Sync首先会尝试获取独占锁，如果获取成功，则当前线程可以继续获取写锁，否则当前线程需要进行等待。当一个线程获取到写锁时，Sync会将exclusivelyOwnerThread设置为当前线程，用于记录当前独占锁的线程。当一个线程释放写锁时，Sync会将exclusivelyOwnerThread重置为null，表示当前没有线程持有独占锁。同时，Sync会唤醒等待队列中的线程，让它们尝试获取锁。

可重入性

ReentrantReadWriteLock支持可重入性，允许同一个线程重复获取锁。当一个线程首次获取锁时，Sync会记录当前线程以及获取次数，当该线程再次获取锁时，Sync会比较当前线程和已记录的线程，如果是同一个线程，则增加获取次数，否则不允许获取锁。

公平锁

ReentrantReadWriteLock支持公平锁和非公平锁。在公平模式下，线程会按照先后顺序排队获取锁，所有线程的获取顺序是公平的。在非公平模式下，线程可以插队获取锁，有可能导致某些线程一直无法获取锁。默认情况下，ReentrantReadWriteLock使用非公平锁。

综上所述，ReentrantReadWriteLock通过Sync内部类实现了锁的功能，支持可重入性、公平性等特性，是Java中实现读写锁的一种有效方式。