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在Linux系統(tǒng)中，讀鎖和寫鎖是常見的同步機(jī)制。它們都能夠幫助多線程或多進(jìn)程之間實現(xiàn)對共享資源的正確訪問。但是，它們之間的區(qū)別非常重要，本文將介紹。
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一、讀鎖和寫鎖的概念及區(qū)別
1.1 讀鎖的概念
讀鎖是一種共享鎖，通常用于多個線程或進(jìn)程同時讀取一個共享資源時。當(dāng)一個線程或進(jìn)程獲得讀鎖時，它可以讀取共享資源，并且不會影響其他線程或進(jìn)程的讀操作。也就是說，多個線程或進(jìn)程可以同時獲得讀鎖，并且可以同時讀取共享資源。當(dāng)多個線程或進(jìn)程同時讀取共享資源時，也不會出現(xiàn)競爭條件，因為它們都是只讀操作。
1.2 寫鎖的概念
與讀鎖不同，寫鎖是一種互斥鎖。它通常用于只有一個線程或進(jìn)程能夠?qū)懝蚕碣Y源時。當(dāng)一個線程或進(jìn)程獲得寫鎖時，它獨占這個共享資源，并且其他線程或進(jìn)程無法對其進(jìn)行讀或?qū)懖僮?，直到該線程或進(jìn)程釋放了寫鎖。這種情況通常稱為修改共享資源或者更新共享資源時。
1.3 讀鎖和寫鎖的區(qū)別
讀鎖和寫鎖最主要的區(qū)別就是它們的鎖定行為。讀鎖是一種共享鎖，允許多個線程同時獲取讀鎖，以便讀取共享資源。而寫鎖是一種互斥鎖，只允許一個線程或進(jìn)程獲得寫鎖，并且它將獨自占據(jù)共享資源，因而其他線程或進(jìn)程無法訪問。
二、讀鎖和寫鎖的應(yīng)用
讀鎖和寫鎖的應(yīng)用取決于不同的場景和需求。下面將介紹一些典型的應(yīng)用場景。
2.1 讀寫鎖
讀寫鎖是一種特殊的鎖機(jī)制，允許多個線程同時獲取讀鎖，但只允許一個線程獲得寫鎖。讀寫鎖允許多個線程共享讀取共享資源的情況下，保證寫共享資源時的互斥性。實際上，讀寫鎖可以優(yōu)化程序的性能和響應(yīng)時間。通常的實現(xiàn)方式是，一個進(jìn)程或線程在寫入共享資源時，獲得寫鎖，阻止其他進(jìn)程或線程讀或?qū)懺摴蚕碣Y源。而其他進(jìn)程或線程在讀取共享資源時，只要獲得讀鎖即可，無需阻塞。
2.2 線程池
線程池是一種常見的并發(fā)模型，通常用于處理大量的任務(wù)，并且可以充分利用CPU資源。線程池一般包括線程隊列和線程池管理器等組件。線程池管理器負(fù)責(zé)啟動和停止線程，線程隊列負(fù)責(zé)存儲任務(wù)。在多線程環(huán)境中，對線程隊列的讀寫操作需要通過讀鎖和寫鎖來進(jìn)行互斥訪問，保證線程安全。
2.3 信號量
信號量是同步和互斥的經(jīng)典算法，它最早被化學(xué)工業(yè)中的操作工人應(yīng)用于控制化學(xué)反應(yīng)。后來，信號量被擴(kuò)展到計算機(jī)科學(xué)中，成為同步和互斥的關(guān)鍵算法。信號量可以通過讀鎖和寫鎖實現(xiàn)對共享資源的同步和互斥訪問。
2.4 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)
數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)也是典型的多線程環(huán)境。多個線程都需要對共享數(shù)據(jù)庫進(jìn)行操作，這時需要使用鎖機(jī)制來保證數(shù)據(jù)的一致性和安全性。在數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)中，讀寫鎖也是一種有效的鎖機(jī)制，能夠保證多個線程對數(shù)據(jù)庫的正確訪問。
三、
讀鎖和寫鎖在多線程環(huán)境中，是非常重要的同步機(jī)制。讀鎖和寫鎖的區(qū)別主要在于鎖定行為。讀鎖是一種共享鎖，允許多個線程同時訪問共享資源，而寫鎖是一種互斥鎖，只允許一個線程訪問共享資源。兩者都擁有各自的應(yīng)用場景，例如用于線程池、信號量、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)等環(huán)境。在實際開發(fā)中，對讀鎖和寫鎖的理解和使用，對于保證系統(tǒng)的正確性和穩(wěn)定性至關(guān)重要。
相關(guān)問題拓展閱讀：
- Lock讀寫鎖的優(yōu)先度比較
Lock讀寫鎖的優(yōu)先度比較
public class ThreadDuXieSuo {
public static ReadWriteLocklock =new ReentrantReadWriteLock();
public static LockreadLock =lock.readLock();
public static LockwriteLock =lock.writeLock();
public static void main(String args) {
ExecutorService service = Executors.newFixedThreadPool(3);
service.execute(new Task(readLock,”讀鎖”));
service.execute(new Task(readLock,”讀鎖”));
service.execute(new Task(writeLock,”薯枝寫鎖”));
}
}
class Taskimplements Runnable {
private Locklock;
private Stringparam;
public Task(Lock lock, String param) {
悔臘this.lock = lock;
this.param = param;
}
@Override
public void run() {
while (true) {
try {
lock.lock();
System.out.println(Thread.currentThread().getId() +”獲得了” +param);
Thread.sleep(1000);
}catch (Exception e) {
System.out.println(Thread.currentThread().getId()+”線程被中斷”);
}finally {
System.out.println(Thread.currentThread().getId() +”釋放了” +param);
lock.unlock();
}
}
}
}
讀寫鎖競爭時，寫鎖的優(yōu)先級高。如果有這種頻繁競爭的情況可能會數(shù)前敏出現(xiàn)讀鎖一直處于等待狀態(tài)。
可以考慮使用公平鎖，不過公平鎖吞吐量沒有非公平鎖高。
new ReentrantReadWriteLock(true);返回一個公平鎖。
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