如何在Java中实现可重入读写锁（ReentrantReadWriteLock）？

在Java中，如果我们想让多个线程可以同时读取数据，但写数据的时候又要确保只有一个线程能操作，并且写的时候不能有线程在读，那就可以用一种叫“读写锁”的机制。而“可重入读写锁”（ReentrantReadWriteLock）正是Java里提供的一个现成的工具类，专门用来解决这种问题。

什么是可重入读写锁？

1. 读锁和写锁分开：

   • 读锁：允许多个线程同时读取数据，但不能写。
   • 写锁：只有一个线程能写，同时禁止其他线程读或写。

2. 可重入：意思是，如果一个线程已经拿到了锁，它可以再次进入锁的代码块，而不会被锁挡住。比如，一个线程已经获取了写锁，接下来如果它又想获取写锁，就不会再卡住。

为什么要用可重入读写锁？

举个例子：想象一下，你和朋友们去图书馆借书。

• 如果你们只是“看书”（读操作），大家可以一起看，不会互相打扰。
• 但如果你需要“修改书本内容”（写操作），为了不影响别人看书，图书馆会让所有人先停下来，等你修改完后再继续看。

在程序里也是类似的：

• 读操作是“多线程共享”，效率更高。
• 写操作是“单线程独占”，保证数据的安全性。

如何在Java中实现？

Java提供了ReentrantReadWriteLock这个工具类，它分为两部分：

• 读锁（read lock）：用来控制读操作。
• 写锁（write lock）：用来控制写操作。

使用它的步骤：

1. 首先，创建一个ReentrantReadWriteLock对象。
2. 通过这个对象，可以分别获取“读锁”和“写锁”。
3. 在需要读或者写的地方，先获取对应的锁。
4. 用完后，记得释放锁。

锁的具体行为：

• 如果一个线程获取了读锁，其他线程也可以获取读锁，但不能获取写锁。
• 如果一个线程获取了写锁，其他线程既不能获取读锁，也不能获取写锁。
• 如果有线程正在等着获取写锁，新的读锁请求会被阻塞，优先让写锁完成。

注意事项

1. 避免死锁：一定要按顺序释放锁。如果一个线程同时持有读锁和写锁，释放时需要确保写锁先释放，然后再释放读锁。
2. 性能选择：读写锁适合“读多写少”的场景。如果写操作很频繁，可能会降低性能。
3. 公平性：ReentrantReadWriteLock默认是非公平的，也就是说，线程获取锁的顺序不一定按先来先得。如果需要公平性，可以通过构造方法设置。

总结

ReentrantReadWriteLock就像图书馆管理员一样，负责管理“读者”和“修改者”的进出：

• 读者可以一起进来，但修改者需要单独操作。
• 如果有人正在修改，读者和其他修改者都得等。
• 如果用的人多了，还可以调整规则，让大家按顺序来。