package test;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
import java.util.Random;
import java.util.concurrent.locks.ReadWriteLock;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantReadWriteLock;
/**
* 設計一個緩存系統
* 讀寫鎖的應用。
* JDK1.5自帶的讀寫鎖特性,讀與讀不互斥,讀與寫互斥,寫與寫互斥。
* 爲什麼要使用讀寫鎖?一句話概括那就是提高系統性能,如何提高呢?
* 試想,對於所有對讀的操作是不需要線程互斥的,而如果方法內
* 使用了synchronized關鍵字同步以達到線程安全,對於所有的線程不管是讀還是寫的操作都要同步。
* 這時如果有大量的讀操作時就會又性能瓶頸。
*
* 所以,當一個方法內有多個線程訪問,並且方法內有讀和寫讀操作時,
* 提升性能最好的線程安全辦法時採用讀寫鎖的機制對讀寫互斥、寫寫互斥。這樣對於讀讀就沒有性能問題了
* @author zhurudong
*
*/
public class CacheTest {
// 緩存的map
private Map<String, Object> map = new HashMap<String, Object>();
// 讀寫鎖對象
private ReadWriteLock readWriteLock = new ReentrantReadWriteLock();
/**
* 從緩存中獲取數據的方法
* @param key
* @return
*/
public Object getData(String key) {
readWriteLock.readLock().lock();//讀鎖,只對寫的線程互斥
Object value = null;
try {
// 嘗試從緩存中獲取數據
value = map.get(key);
if (value == null) {
//先解除讀鎖,在上寫鎖(必須先解除讀鎖才能成功上寫鎖)
readWriteLock.readLock().unlock();//發現目標值爲null,釋放掉讀鎖
readWriteLock.writeLock().lock();//發現目標值爲null,需要取值操作,上寫鎖
try {
value = map.get(key);// 很嚴謹這一步。再次取目標值
//去數據庫取數據,再判斷一次是否爲null,因爲有可能多個線程獲得寫鎖
if (value == null) {
// 模擬DB操作
value = new Random().nextInt(10000) + "test";
map.put(key, value);
System.out.println("db completed!");
}
readWriteLock.readLock().lock();//再次對讀進行鎖住,以防止寫的操作,造成數據錯亂
} finally {
/*
* 先加讀鎖再釋放寫鎖讀作用:
* 防止多個線程獲得寫鎖進行寫的操作,所以在寫鎖還沒有釋放前要上讀鎖
*/
//先上讀鎖,然後再解除寫鎖(這樣可以成功完成,在解除寫鎖前獲得讀鎖,寫鎖被降級--這翻譯的api上的)
readWriteLock.writeLock().unlock();
}
}
} finally {
readWriteLock.readLock().unlock();
}
return value;
}
/**
* test main
* @param args
*/
public static void main(String[] args) {
final CacheTest cache = new CacheTest();
final String key = "user";
for (int i = 0; i < 1000; i++) {
new Thread(){
public void run() {
System.out.println(cache.getData(key));
};
}.start();
}
}
}
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