使用读/写锁同步数据访问
锁所提供的最重要的改进之一就是ReadWriteLock接口和唯一 一个实现它的ReentrantReadWriteLock类。这个类提供两把锁,一把用于读操作和一把用于写操作。同时可以有多个线程执行读操作,但只有一个线程可以执行写操作。当一个线程正在执行一个写操作,不可能有任何线程执行读操作。
在这个指南中,你将会学习如何使用ReadWriteLock接口实现一个程序,使用它来控制访问一个存储两个产品价格的对象。
准备工作…
你应该事先阅读使用Lock同步代码块的指南,才能更好的理解这个食谱。
如何做…
按以下步骤来实现的这个例子:
1.创建PricesInfo类,用它来存储两个产品价格的信息。
1 |
public class PricesInfo { |
2.声明两个double类型的属性,分别命名为price1和price2。
3.声明一个名为lock的ReadWriteLock对象。
1 |
private ReadWriteLock lock; |
4.实现类的构造器,初始化这三个属性。其中,对于lock属性,我们创建一个新的ReentrantReadWriteLock对象。
4 |
lock= new ReentrantReadWriteLock(); |
5.实现getPrice1()方法,用它来返回price1属性的值。它使用读锁来控制这个属性值的访问。
1 |
public double getPrice1() { |
2 |
lock.readLock().lock(); |
4 |
lock.readLock().unlock(); |
6.实现getPrice2()方法,用它来返回price2属性的值。它使用读锁来控制这个属性值的访问。
1 |
public double getPrice2() { |
2 |
lock.readLock().lock(); |
4 |
lock.readLock().unlock(); |
7.实现setPrices()方法,用来建立这两个属性的值。它使用写锁来控制对它们的访问。
1 |
public void setPrices( double price1, double price2) { |
2 |
lock.writeLock().lock(); |
5 |
lock.writeLock().unlock(); |
8.创建Reader类,并指定它实现Runnable接口。这个类实现了PricesInfo类属性值的读者。
1 |
public class Reader implements Runnable { |
9.声明一个PricesInfo对象,并且实现Reader类的构造器来初始化这个对象。
1 |
private PricesInfo pricesInfo; |
2 |
public Reader (PricesInfo pricesInfo){ |
3 |
this .pricesInfo=pricesInfo; |
10.实现Reader类的run()方法,它读取10次两个价格的值。
3 |
for ( int i= 0 ; i< 10 ; i++){ |
4 |
System.out.printf( "%s: Price 1: %f\n" , Thread. |
5 |
currentThread().getName(),pricesInfo.getPrice1()); |
6 |
System.out.printf( "%s: Price 2: %f\n" , Thread. |
7 |
currentThread().getName(),pricesInfo.getPrice2()); |
11.创建Writer类,并指定它实现Runnable接口。这个类实现了PricesInfo类属性值的修改者。
1 |
public class Writer implements Runnable { |
12.声明一个PricesInfo对象,并且实现Writer类的构造器来初始化这个对象。
1 |
private PricesInfo pricesInfo; |
2 |
public Writer(PricesInfo pricesInfo){ |
3 |
this .pricesInfo=pricesInfo; |
13.实现run()方法,它修改了三次两个价格的值,并且在每次修改之后睡眠2秒。
03 |
for ( int i= 0 ; i< 3 ; i++) { |
04 |
System.out.printf("Writer: Attempt to modify the |
06 |
pricesInfo.setPrices(Math.random()* 10 , Math.random()* 8 ); |
07 |
System.out.printf( "Writer: Prices have been modified.\n" ); |
10 |
} catch (InterruptedException e) { |
14.通过创建类名为Main,且包括main()方法来实现这个示例的主类。
2 |
public static void main(String[] args) { |
15.创建一个PricesInfo对象。
1 |
PricesInfo pricesInfo= new PricesInfo(); |
16.创建5个Reader对象,并且用5个线程来执行它们。
1 |
Reader readers[]= new Reader[ 5 ]; |
2 |
Thread threadsReader[]= new Thread[ 5 ]; |
3 |
for ( int i= 0 ; i< 5 ; i++){ |
4 |
readers[i]= new Reader(pricesInfo); |
5 |
threadsReader[i]= new Thread(readers[i]); |
17.创建一个Writer对象,并且用线程来执行它。
1 |
Writer writer= new Writer(pricesInfo); |
2 |
Thread threadWriter= new Thread(writer); |
18.启动这些线程。
1 |
for ( int i= 0 ; i< 5 ; i++){ |
2 |
threadsReader[i].start(); |
它是如何工作的…
在以下截图中,你可以看到执行这个例子的一个部分输出:
正如我们前面提及到的,ReentrantReadWriteLock类有两把锁,一把用于读操作,一把用于写操作。用于读操作的锁,是通过在 ReadWriteLock接口中声明的readLock()方法获取的。这个锁是实现Lock接口的一个对象,所以我们可以使用lock(), unlock() 和tryLock()方法。用于写操作的锁,是通过在ReadWriteLock接口中声明的writeLock()方法获取的。这个锁是实现Lock接 口的一个对象,所以我们可以使用lock(), unlock() 和tryLock()方法。确保正确的使用这些锁,使用它们与被设计的目的是一样的,这是程序猿的职责。当你获得Lock接口的读锁时,不能修改这个变量的值。否则,你可能会有数据不一致的错误。
参见
- 在第2章,基本线程同步中使用Lock同步代码块的指南。
- 在第8章,测试并发应该程序中监控Lock接口的指南。