读写锁

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读写锁是什么？

读写锁（Read-Write Lock）是一种同步机制，用于解决多线程环境下的资源访问问题。它允许多个线程同时读取共享资源，但在写入资源时，只有一个线程可以进行写操作，并且在写操作进行期间，不允许其他线程读取该资源。读写锁的设计目的是提高系统在多线程环境下的并发性，同时确保数据的一致性。

读写锁的两种状态

读锁（共享锁，Read Lock）： 多个线程可以同时获得读锁，只要没有任何线程持有写锁。 读锁的特点是共享的，多个读线程可以并发地读取数据，而不会相互阻塞。
写锁（排它锁，Write Lock）： 写锁是独占的，意味着一旦一个线程获得写锁，其他线程（无论是读线程还是写线程）都将被阻塞，直到该线程释放写锁。 在写操作进行时，系统不允许任何读操作，以防止读取到不一致的数据。

工作机制

当一个线程尝试获取读锁时，读写锁会检查当前是否有其他线程持有写锁。如果没有写锁，则该线程可以获得读锁并读取资源。 如果一个线程尝试获取写锁，读写锁会阻塞该线程，直到所有持有读锁的线程释放读锁，并且没有其他线程持有读锁或写锁。 一旦写锁被获取，其他请求读锁和写锁的线程都将被阻塞，直到写锁被释放。

优缺点

读写锁的优点：
-提高并发性：在读操作频繁且写操作较少的情况下，读写锁可以显著提高系统的并发性能。
-数据一致性：通过独占写锁，可以确保写操作对资源的一致性和完整性。

读写锁的缺点：
-复杂性增加：相比于普通的互斥锁（如Mutex），读写锁的实现和使用更加复杂。
-可能导致写饥饿：如果读操作非常频繁，写线程可能会长时间得不到写锁，从而导致“写饥饿”问题。

应用场景

读写锁在需要高并发读取而较少写入的场景中非常有用，如缓存、配置读取等系统中。

示例

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private static ReentrantReadWriteLock readWriteLock = new ReentrantReadWriteLock();
private static Lock readLock = readWriteLock.readLock(); //读锁
private static Lock writeLock = readWriteLock.writeLock(); //写锁

private int value; //需要修改的数据

public int read() throws InterruptedException {
try {
        readLock.lock(); // 获取读锁
        Thread.sleep(1); // 模拟读取操作的延迟
        return value; // 返回当前的value值
    } finally {
        readLock.unlock(); // 确保在读取完成后释放读锁
    }
}

public void Write(int index) throws InterruptedException {
    try {
        writeLock.lock(); // 获取写锁
        Thread.sleep(1); // 模拟写入操作的延迟
        value = index; // 更新value的值
    } finally {
        writeLock.unlock(); // 确保在写入完成后释放写锁
    }
}
总结：创建锁->上锁->释放锁