Java可重入读写锁 - 如何在读锁定时安全地获取写锁定？

Question

Java可重入读写锁 - 如何在读锁定时安全地获取写锁定？

75

目前我的代码中正在使用重入读写锁（ReentrantReadWriteLock）来同步访问类似树形结构的数据。这个结构很大，被许多线程同时读取，并且偶尔对其进行小部分修改 - 因此似乎很适合使用读写模式。我知道使用这个特定的类，无法将读锁升级为写锁，因此根据Javadocs，在获取写锁之前必须释放读锁。我以前在非可重入环境中成功地使用过这种模式。

然而我发现，我无法可靠地获取写锁而不会一直阻塞。由于读锁是可重入的，我实际上正在使用它作为这样的锁，简单的代码

lock.getReadLock().unlock();
lock.getWriteLock().lock()

如果我已经重入地获取了读锁，那么可能会出现阻塞。每次调用 unlock 只会减少 hold count，只有当 hold count 减为零时，锁才会被实际释放。

编辑为了澄清这一点，因为我认为我最初没有解释得太好 - 我知道在这个类中没有内置的锁升级，我必须简单地释放读锁并获取写锁。我的问题是/曾经是，无论其他线程正在做什么，调用 getReadLock().unlock() 可能不会实际释放该线程对锁的持有，如果它以可重入方式获取了锁，则调用 getWriteLock().lock() 将永远阻塞，因为该线程仍然持有读锁并且因此阻塞自己。

例如，即使在单线程下运行且没有其他线程访问锁，此代码片段也永远不会达到 println 语句：

final ReadWriteLock lock = new ReentrantReadWriteLock();
lock.getReadLock().lock();

// In real code we would go call other methods that end up calling back and
// thus locking again
lock.getReadLock().lock();

// Now we do some stuff and realise we need to write so try to escalate the
// lock as per the Javadocs and the above description
lock.getReadLock().unlock(); // Does not actually release the lock
lock.getWriteLock().lock();  // Blocks as some thread (this one!) holds read lock

System.out.println("Will never get here");

所以我想问，有没有一个好的习惯用语来处理这种情况？具体地说，当持有读锁的线程（可能是可重入的）发现需要进行一些写操作时，它希望“挂起”自己的读锁以获取写锁（必要时阻止其他线程持有读锁），然后以相同状态“恢复”对读锁的持有？由于此ReadWriteLock实现专门设计为可重入，因此肯定存在一些合理的方法可以将读锁提升为写锁，即当可以重新获取锁时。这是关键部分，这意味着天真的方法行不通。

- dtsazza

你的问题是否来自于在同一线程上尝试进行无法预知数量的读锁定，而同时又进行写入操作？难道你不能在另一个线程上进行写入吗？ - justinhj

12个回答

网页内容由stack overflow 提供, 点击上面的

可以查看英文原文，
原文链接

- phi · Answer 1

在ReentrantReadWriteLock的文档中发现，它明确指出当读取线程尝试获取写锁时，它们永远不会成功。你想要实现的目标是不被支持的。在获取写锁之前，你必须释放读锁。降级仍然是可能的。

可重入性

这个锁允许读者和写者以{@link ReentrantLock}的方式重新获取读或写锁。非可重入读者在写线程持有的所有写锁都已释放之前是不允许的。

此外，一个写者可以获取读锁，但反之则不行。在其他应用中，当写锁在调用或回调执行读取操作的方法期间保持时，可重入性可能很有用。如果读取线程尝试获取写锁，则永远不会成功。

来自上述来源的示例用法：

 class CachedData {
   Object data;
   volatile boolean cacheValid;
   ReentrantReadWriteLock rwl = new ReentrantReadWriteLock();

   void processCachedData() {
     rwl.readLock().lock();
     if (!cacheValid) {
        // Must release read lock before acquiring write lock
        rwl.readLock().unlock();
        rwl.writeLock().lock();
        // Recheck state because another thread might have acquired
        //   write lock and changed state before we did.
        if (!cacheValid) {
          data = ...
          cacheValid = true;
        }
        // Downgrade by acquiring read lock before releasing write lock
        rwl.readLock().lock();
        rwl.writeLock().unlock(); // Unlock write, still hold read
     }

     use(data);
     rwl.readLock().unlock();
   }
 }

- Ran Biron · Answer 2

在ReentrantReadWriteLock上使用“fair”标志。 “公平”意味着锁请求按先到先服务的顺序处理。您可能会遇到性能降低，因为当您发出“写入”请求时，所有后续的“读取”请求都将被锁定，即使它们在现有的读取锁仍被锁定时也可以提供服务。