基本线程同步(六)使用读/写锁同步数据访问

简介:

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。


1 private double price1;
2 private double 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。


1 public PricesInfo(){
2 price1=1.0;
3 price2=2.0;
4 lock=new ReentrantReadWriteLock();
5 }

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();
3 double value=price1;
4 lock.readLock().unlock();
5 return value;
6 }

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();
3 double value=price2;
4 lock.readLock().unlock();
5 return value;
6 }

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();
3 this.price1=price1;
4 this.price2=price2;
5 lock.writeLock().unlock();
6 }

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;
4 }

10.实现Reader类的run()方法,它读取10次两个价格的值。


1 @Override
2 public void run() {
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());
8 }
9 }

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;
4 }

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。


01 @Override
02 public void run() {
03 for (int i=0; i<3; i++) {
04 System.out.printf("Writer: Attempt to modify the
05 prices.\n");
06 pricesInfo.setPrices(Math.random()*10, Math.random()*8);
07 System.out.printf("Writer: Prices have been modified.\n");
08 try {
09 Thread.sleep(2);
10 } catch (InterruptedException e) {
11 e.printStackTrace();
12 }
13 }
14 }

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。


1 public class Main {
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]);
6 }

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();
3 }
4 threadWriter.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:

5

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。
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