ReadWriteLock

java

public interface ReadWriteLock {
    // 获取读锁
    Lock readLock();

  	// 获取写锁
    Lock writeLock();
}

public interface ReadWriteLock {
    // 获取读锁
    Lock readLock();

  	// 获取写锁
    Lock writeLock();
}

读写锁在同一时间，是可以让多个线程获取到锁的，它其实就是针对于读写场景而出现的。读写锁维护了一个读锁和一个写锁，这两个锁的机制是不同的。

读锁：在没有任何线程占用写锁的情况下，同一时间可以有多个线程加读锁。
写锁：在没有任何线程占用读锁的情况下，同一时间只能有一个线程加写锁。

此接口有一个实现类ReentrantReadWriteLock（实现的是ReadWriteLock接口，不是Lock接口，它本身并不是锁），注意我们操作ReentrantReadWriteLock时，不能直接上锁，而是需要获取读锁或是写锁，再进行锁操作：

java

public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
    ReentrantReadWriteLock lock = new ReentrantReadWriteLock();
    lock.readLock().lock();
    new Thread(lock.readLock()::lock).start();
}

public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
    ReentrantReadWriteLock lock = new ReentrantReadWriteLock();
    lock.readLock().lock();
    new Thread(lock.readLock()::lock).start();
}

这里我们对读锁加锁，可以看到可以多个线程同时对读锁加锁。

java

public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
    ReentrantReadWriteLock lock = new ReentrantReadWriteLock();
    lock.readLock().lock();
    new Thread(lock.writeLock()::lock).start();
}

public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
    ReentrantReadWriteLock lock = new ReentrantReadWriteLock();
    lock.readLock().lock();
    new Thread(lock.writeLock()::lock).start();
}

有读锁状态下无法加写锁，反之亦然：

java

public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
    ReentrantReadWriteLock lock = new ReentrantReadWriteLock();
    lock.writeLock().lock();
    new Thread(lock.readLock()::lock).start();
}

public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
    ReentrantReadWriteLock lock = new ReentrantReadWriteLock();
    lock.writeLock().lock();
    new Thread(lock.readLock()::lock).start();
}

ReentrantReadWriteLock不仅具有读写锁的功能，还保留了可重入锁和公平/非公平机制，同一个线程可以重复为写锁加锁，并且必须全部解锁才真正释放锁：

java

public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
    ReentrantReadWriteLock lock = new ReentrantReadWriteLock();
    lock.writeLock().lock();
    lock.writeLock().lock();
    new Thread(() -> {
        lock.writeLock().lock();
        System.out.println("成功获取到写锁！");
    }).start();
    System.out.println("释放第一层锁！");
    lock.writeLock().unlock();
    TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
    System.out.println("释放第二层锁！");
    lock.writeLock().unlock();
}

public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
    ReentrantReadWriteLock lock = new ReentrantReadWriteLock();
    lock.writeLock().lock();
    lock.writeLock().lock();
    new Thread(() -> {
        lock.writeLock().lock();
        System.out.println("成功获取到写锁！");
    }).start();
    System.out.println("释放第一层锁！");
    lock.writeLock().unlock();
    TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
    System.out.println("释放第二层锁！");
    lock.writeLock().unlock();
}

写锁降级

写锁降级为读锁

当一个线程持有写锁的情况下，虽然其他线程不能加读锁，但是线程自己是可以加读锁的：

java

public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
    ReentrantReadWriteLock lock = new ReentrantReadWriteLock();
    lock.writeLock().lock();
    lock.readLock().lock();
    System.out.println("成功加读锁！");
}

public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
    ReentrantReadWriteLock lock = new ReentrantReadWriteLock();
    lock.writeLock().lock();
    lock.readLock().lock();
    System.out.println("成功加读锁！");
}

在同时加了写锁和读锁的情况下，释放写锁，是否其他的线程就可以一起加读锁了呢？

java

public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
    ReentrantReadWriteLock lock = new ReentrantReadWriteLock();
    lock.writeLock().lock();
    lock.readLock().lock();
    new Thread(() -> {
        System.out.println("开始加读锁！");
        lock.readLock().lock();
        System.out.println("读锁添加成功！");
    }).start();
    TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
    lock.writeLock().unlock();    //如果释放写锁，会怎么样？
}

public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
    ReentrantReadWriteLock lock = new ReentrantReadWriteLock();
    lock.writeLock().lock();
    lock.readLock().lock();
    new Thread(() -> {
        System.out.println("开始加读锁！");
        lock.readLock().lock();
        System.out.println("读锁添加成功！");
    }).start();
    TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
    lock.writeLock().unlock();    //如果释放写锁，会怎么样？
}

可以看到，一旦写锁被释放，那么主线程就只剩下读锁了，因为读锁可以被多个线程共享，所以这时第二个线程也添加了读锁。而这种操作，就被称之为"锁降级"（注意不是先释放写锁再加读锁，而是持有写锁的情况下申请读锁再释放写锁）

读锁升级

在仅持有读锁的情况下去申请写锁，属于"锁升级"，ReentrantReadWriteLock是不支持的

java

public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
    ReentrantReadWriteLock lock = new ReentrantReadWriteLock();
    lock.readLock().lock();
    // 线程直接卡在加写锁这里
    lock.writeLock().lock();
    System.out.println("锁升级成功！");
}

public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
    ReentrantReadWriteLock lock = new ReentrantReadWriteLock();
    lock.readLock().lock();
    // 线程直接卡在加写锁这里
    lock.writeLock().lock();
    System.out.println("锁升级成功！");
}

ReadWriteLock ​

写锁降级 ​

读锁升级 ​

ReadWriteLock

写锁降级

读锁升级