读写锁原理解读(上)

简介: 读写锁原理解读

回顾什么是读写锁

读写锁是一对互斥锁,分为读锁和写锁。读锁和写锁互斥,让一个线程在进行读操作时,不允许其他线程的写操作,但是不影响其他线程的读操作;当一个线程在进行写操作时,不允许任何线程进行读操作或者写操作。读写锁用的是同一个 Sycn 同步器,因此等待队列、state 等也是同一个

t1 w.lock,t2 r.lock

1) t1 成功上锁,流程与 ReentrantLock 加锁相比没有特殊之处,不同是写锁状态占了 state 的低 16 位,而读锁 使用的是 state 的高 16 位

2)t2 执行 r.lock,这时进入读锁的 sync.acquireShared(1) 流程,首先会进入 tryAcquireShared 流程。如果有写 锁占据,那么 tryAcquireShared 返回 -1 表示失败

tryAcquireShared 返回值表示

-1 表示失败

0 表示成功,但后继节点不会继续唤醒

正数表示成功,而且数值是还有几个后继节点需要唤醒,读写锁返回 1

3)这时会进入 sync.doAcquireShared(1) 流程,首先也是调用 addWaiter 添加节点,不同之处在于节点被设置为Node.SHARED 模式而非 Node.EXCLUSIVE 模式,注意此时 t2 仍处于活跃状态

4)t2 会看看自己的节点是不是老二,如果是,还会再次调用 tryAcquireShared(1) 来尝试获取锁

5)如果没有成功,在 doAcquireShared 内 for (;;) 循环一次,把前驱节点的 waitStatus 改为 -1,再 for (;;) 循环一 次尝试 tryAcquireShared(1) 如果还不成功,那么在 parkAndCheckInterrupt() 处 park

t3 r.lock,t4 w.lock

这种状态下,假设又有 t3 加读锁和 t4 加写锁,这期间 t1 仍然持有锁,就变成了下面的样子

t1 w.unlock

这时会走到写锁的 sync.release(1) 流程,调用 sync.tryRelease(1) 成功,变成下面的样子

接下来执行唤醒流程 sync.unparkSuccessor,即让老二恢复运行,这时 t2 在 doAcquireShared 内parkAndCheckInterrupt() 处恢复运行 这回再来一次 for (;;) 执行 tryAcquireShared 成功则让读锁计数加一

这时 t2 已经恢复运行,接下来 t2 调用 setHeadAndPropagate(node, 1),它原本所在节点被置为头节点

事情还没完,在 setHeadAndPropagate 方法内还会检查下一个节点是否是 shared,如果是则调用doReleaseShared() 将 head 的状态从 -1 改为 0 并唤醒老二,这时 t3 在 doAcquireShared 内parkAndCheckInterrupt() 处恢复运行

这回再来一次 for (;;) 执行 tryAcquireShared 成功则让读锁计数加一


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