Java 中的读写锁如何用于并发编程？

读写锁是一种并发控制机制，允许多个线程并发读取共享资源，但一次只有一个线程可以写入。它主要用于具有读取密集型工作负载和偶发写入的应用程序。在 java 中，可以使用 java.util.concurrent.locks.readwritelock 接口实现读写锁，其中读锁允许读取访问，写锁允许写入访问。例如，在共享计数器中，多个线程可并发读取计数器值，而写入线程需获取写锁才能更新计数器，确保写入原子性和数据完整性。

Java 中的读写锁用于并发编程

简介

读写锁是一种并发控制机制，允许多个线程并发地读取共享资源，但一次只有一个线程可以写入共享资源。这对于具有读取密集型工作负载和偶发写入的应用程序非常有用。

与互斥锁不同，读写锁允许多个读取器同时访问共享资源，而写入器拥有对资源的独占访问权。

使用 Java 中的读写锁

Java 中的 java.util.concurrent.locks.ReadWriteLock 接口提供了读写锁的功能。它有两种类型的锁：

• 读锁： 允许线程获取对共享资源的读取访问权限。
• 写锁： 允许线程获取对共享资源的写入访问权限。

以下是使用读写锁的一个示例：

import java.util.concurrent.locks.ReentrantReadWriteLock;

public class SharedResource {

    private final ReentrantReadWriteLock lock = new ReentrantReadWriteLock();
    private int value;

    public void read() {
        lock.readLock().lock();
        try {
            // 读取共享资源
            System.out.println("Reading: " + value);
        } finally {
            lock.readLock().unlock();
        }
    }

    public void write(int newValue) {
        lock.writeLock().lock();
        try {
            // 写入共享资源
            value = newValue;
            System.out.println("Writing: " + value);
        } finally {
            lock.writeLock().unlock();
        }
    }
}

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实战案例

考虑一个共享计数器，其中多个线程读取计数器值，而只有一个线程更新它。我们可以使用读写锁来确保并发访问时数据的完整性。

import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;

public class CounterExample {

    private final SharedResource counter = new SharedResource();
    private final ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(10);

    public void run() {
        // 创建 10 个读取线程
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            executor.submit(counter::read);
        }

        // 模拟写入线程
        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            executor.submit(() -> counter.write(i));
        }

        executor.shutdown();
    }

    public static void main(String[] args) {
        new CounterExample().run();
    }
}

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在这个示例中，多个读取线程可以并发读取计数器值，而写入线程在访问计数器之前会获取写锁。这确保了写入操作的原子性和数据的完整性。

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