源码分析：ReentrantReadWriteLock之读写锁

Published: at 17:47:26

简介

ReentrantReadWriteLock 从字面意思可以看出，是和重入、读写有关系的锁，实际上 ReentrantReadWriteLock 确实也是支持可重入的读写锁，并且支持公平和非公平获取锁两种模式。

为什么会出现读写锁？

普通锁可以保证共享数据在同一时刻只被一个线程访问，就算有多个线程都只是读取的操作，也还是要排队等待获取锁，我们知道数据如果只涉及到读操作，是不会出现线程安全方面的问题的，那这部分加锁是不是可以去掉？或者是加锁不互斥？如果在读多写少的情况下，使用普通的锁，在所有读的情况加锁互斥等待会是一个及其影响系统并发量的问题，如果所有的读操作不互斥，只有涉及到写的时候才互斥，这样会不会大大的提高并发量呢？答案是肯定的，ReentrantReadWriteLock 就是这样干的，读读不互斥，读写、写读、写写都是互斥的，可以大大提高系统并发量。

源码分析

类结构

ReentrantReadWriteLock 仅实现了ReadWriteLock接口

public class ReentrantReadWriteLock implements ReadWriteLock, java.io.Serializable {...}

ReadWriteLock 接口仅有两个方法，分别是 readLock() 和 writeLock();

主要属性

ReentrantReadWriteLock 有3个重要的属性，分别是读锁readerLock，写锁writerLock和同步器sync，源码如下：

private final ReentrantReadWriteLock.ReadLock readerLock;
private final ReentrantReadWriteLock.WriteLock writerLock;
final Sync sync;

主要内部类

  1. Sync：同步器，继承至AbstractQueuedSynchronizer，定义了两个抽象方法，用于两种模式下自定义实现判断是否要阻塞

    abstract static class Sync extends AbstractQueuedSynchronizer{
	...
        abstract boolean readerShouldBlock();
        abstract boolean writerShouldBlock();
	...
}

  2. NonfairSync：非公平同步器，用于实现非公平锁，继承Sync

    static final class NonfairSync extends Sync {...}

  3. FairSync：公平同步器，用于实现公平锁，继承Sync

    static final class FairSync extends Sync {...}

  4. ReadLock：读锁，实现了Lock接口，持有同步器Sync的具体实例

    public static class ReadLock implements Lock, java.io.Serializable {
 ...
      private final Sync sync;
 ...
}

  5. WriteLock：写锁，实现了Lock接口，持有同步器Sync的具体实例

    public static class WriteLock implements Lock, java.io.Serializable {
 ...
      private final Sync sync;
 ...
}

构造方法

有两个默认的构造方法，无参默认采用非公平锁，有参传入true使用公平锁

public ReentrantReadWriteLock() {
    this(false);
}
public ReentrantReadWriteLock(boolean fair) {
    sync = fair ? new FairSync() : new NonfairSync();
    readerLock = new ReadLock(this);
    writerLock = new WriteLock(this);
}

获取读写锁

public ReentrantReadWriteLock.WriteLock writeLock() { return writerLock; }
public ReentrantReadWriteLock.ReadLock  readLock()  { return readerLock; }

获取读锁：readLock.lock()

读锁主要是按照共享模式来获取锁的，在前面讲AQS的例子中——基于AQS实现自己的共享锁，也是差不多的流程，只不过不同的锁的实现方法tryAcquireShared有一定的区别。ReentrantReadWriteLock 读锁获取过程源码如下：

public void lock() {
    // 共享模式获取锁
    sync.acquireShared(1);
}
// acquireShared 是AQS框架里面的代码
public final void acquireShared(int arg) {
    if (tryAcquireShared(arg) < 0)
        doAcquireShared(arg);
}
// tryAcquireShared 是RRWLock.Sync 里面的自己实现，所以这里没有公平和非公平所谓之称
protected final int tryAcquireShared(int unused) {
    // 当前想要获得锁的线程
    Thread current = Thread.currentThread();
    // 获取state值
    int c = getState();
    // 独占锁被占用了，并且不是当前线程占有的，返回-1，出去要排队
    if (exclusiveCount(c) != 0 && getExclusiveOwnerThread() != current)
        return -1;
    // 读锁共享锁的次数
    int r = sharedCount(c);
    // 判断读是否要阻塞，读共享锁的次数是否超过最大值,CAS 更新锁state值
    // readerShouldBlock 的返回要根据同步器是否公平的具体实现来决定
    if (!readerShouldBlock() && r < MAX_COUNT && compareAndSetState(c, c + SHARED_UNIT)) {
        if (r == 0) {
            // r==0, 设置第一次获得读锁的读者
            firstReader = current;
            firstReaderHoldCount = 1;
        } else if (firstReader == current) {
            // 持有第一个读者读锁的线程重入计数
            firstReaderHoldCount++;
        } else {
            // 除第一个线程之后的其他线程获得读锁
            // 每个线程每次获得读锁重入计数+1
            // readHolds 就是一个ThreadLocal，里面放的HoldCounter，用来统计每个线程的重入次数
            HoldCounter rh = cachedHoldCounter;
            if (rh == null || rh.tid != getThreadId(current))
                cachedHoldCounter = rh = readHolds.get();
            else if (rh.count == 0)
                readHolds.set(rh);
            rh.count++;
        }
        // 获得读锁，返回1
        return 1;
    }
		// 上面if分支没进去时，走这里尝试获取读锁
    return fullTryAcquireShared(current);
}

上面代码中的readerShouldBlock()方法有两种情况下会返回true：

  1. 公平模式下，调用的AQS.hasQueuedPredecessors()方法

    static final class FairSync extends Sync {
    final boolean writerShouldBlock() {
        return hasQueuedPredecessors();
    }
    final boolean readerShouldBlock() {
        return hasQueuedPredecessors();
    }
}

public final boolean hasQueuedPredecessors() {
    Node t = tail; // Read fields in reverse initialization order
    Node h = head;
    Node s;
    // head 头结点是当前持有锁的节点，它的下一个节点不是当前线程，返回true，表示应该要阻塞当前线程
    return h != t && ((s = h.next) == null || s.thread != Thread.currentThread());
}

    👏上面代码的主要思想就是：看一下队头排队等待获取锁的线程是不是当前线程，不是的话就应该要阻塞当前线程；

  2. 非公平模式下，最终调用的AQS.apparentlyFirstQueuedIsExclusive()方法

    static final class NonfairSync extends Sync {
    private static final long serialVersionUID = -8159625535654395037L;
    final boolean writerShouldBlock() {
        return false; // writers can always barge
    }
    final boolean readerShouldBlock() {
        return apparentlyFirstQueuedIsExclusive();
    }
}
// apparentlyFirstQueuedIsExclusive 方法是AQS里面的方法
final boolean apparentlyFirstQueuedIsExclusive() {
    // h 是同步队列的头结点，当前持有锁的节点
    // s 是下一个应该获得锁的节点
    Node h, s;
    // s 节点如果不是共享模式（在RRWLock 里面就是读锁的意思），s节点是排他模式（想要写锁）返回true，
    return (h = head) != null && (s = h.next) != null && !s.isShared() && s.thread != null;
}

    👏上面代码的主要思想就是：看一下队头排队等待获取锁的第一个线程是不是要获取写锁，如果是就返回true，表示要阻塞当前线程，当前线程前面还有个要获得写锁的线程在排队呢！如果存在这种情况，其他获取读锁的线程都要给这种情况让路（写锁优先级更高）。那如果队列中第一个线程不是要获取写锁，那既然都是获取读锁，那就无所谓了，允许你插队。

上面的if分支进入失败时，会进入到fullTryAcquireShared()方法再次尝试获得读锁有3种情况会进入到这个方法：

  1. readerShouldBlock() 方法返回true，上面已经分析了，这个方法什么时候会返回true
  2. 共享计数达到了最大值 MAX_COUNT（65535），可能性较小
  3. CAS 修改state 值失败，也就是获取锁失败

下面是 fullTryAcquireShared() 方法的分析：

final int fullTryAcquireShared(Thread current) {
    HoldCounter rh = null;
    // 自旋
    for (;;) {
        int c = getState();
        // ！= 0 已经有其他线程获得了写锁
        if (exclusiveCount(c) != 0) {
            // 如果不是当前线程获得的写锁，返回-1，出去阻塞排队
            if (getExclusiveOwnerThread() != current)
                return -1;
            // else we hold the exclusive lock; blocking here
            // would cause deadlock.
        } else if (readerShouldBlock()) {
            // 要进入到这个分支，说明exclusiveCount(c) == 0 ， 也就是写锁没被占用
            //  readerShouldBlock() == true ， 公平模式下，同步队列中有其他线程在排队，非公平模式下，有即将要获得写锁的线程
            //  readerShouldBlock() 返回true ，也就是要阻塞当前线程的意思
            if (firstReader == current) {
                // assert firstReaderHoldCount > 0;
            } else {
                // 进入到这里，说明第一个读锁不是当前线程获得的
                // rh 可以理解为当前线程的重入计数
                if (rh == null) {
                    rh = cachedHoldCounter;
                    if (rh == null || rh.tid != getThreadId(current)) {
                        rh = readHolds.get();
                        if (rh.count == 0)
                            readHolds.remove();
                    }
                }
                // 返回-1，阻塞当前线程，出去排队
                if (rh.count == 0)
                    return -1;
            }
        }
        if (sharedCount(c) == MAX_COUNT)
            // 超读锁上限，抛出错误
            throw new Error("Maximum lock count exceeded");
        // 进入到这儿，说明线程没有其他线程获得了写锁，并且不需要阻塞当前线程
        // 再次尝试CAS 获得锁，CAS 修改失败会继续自旋进行
        if (compareAndSetState(c, c + SHARED_UNIT)) {
            // 成功获得锁
            if (sharedCount(c) == 0) {
                // 第一个获得读锁的线程
                firstReader = current;
                firstReaderHoldCount = 1;
            } else if (firstReader == current) {
                // 第一个获得读锁的线程重入计数+1
                firstReaderHoldCount++;
            } else {
                // 非第一个获得读锁的线程
                if (rh == null)
                    rh = cachedHoldCounter;
                if (rh == null || rh.tid != getThreadId(current))
                    rh = readHolds.get();
                else if (rh.count == 0)
                    readHolds.set(rh);
                // 线程重入计数
                rh.count++;
                // 缓存成功获取readLock的最后一个线程的计数
                cachedHoldCounter = rh; // cache for release
            }
            return 1;
        }
    }
}

如果上面fullTryAcquireShared()方法还是没有获得锁，返回-1，就会进入下面的doAcquireShared(int arg)方法：

// doAcquireShared 方法是AQS里面的代码，非RRWLock 实现
private void doAcquireShared(int arg) {
    // 添加一个共享模式的节点到同步队列，并返回当前节点
    final Node node = addWaiter(Node.SHARED);
    boolean failed = true;
    try {
        // 中断标识
        boolean interrupted = false;
        // for循环自旋操作
        for (;;) {
            // 在同步队列中，当前节点的前驱结点
            final Node p = node.predecessor();
            if (p == head) {
                // 如果前驱结点是头结点，说明排队轮到当前节点获得锁
                // tryAcquireShared 再次尝试获取锁，上面的逻辑一模一样
                int r = tryAcquireShared(arg);
                if (r >= 0) {
                    // >=0 说明成功获得了锁
                    // 设置新的头结点，并检查后面是否是在获得读锁，如果是就唤醒它
                    setHeadAndPropagate(node, r);
                    p.next = null; // help GC
                    if (interrupted)
                        // 阻塞期间线程被中断了
                        selfInterrupt();
                    failed = false;
                    return;
                }
            }
            // 阻塞中断线程
            if (shouldParkAfterFailedAcquire(p, node) && parkAndCheckInterrupt())
                interrupted = true;
        }
    } finally {
        if (failed)
            cancelAcquire(node);
    }
}

private void setHeadAndPropagate(Node node, int propagate) {
    // 旧的头结点
    Node h = head; // Record old head for check below
    // 获得锁的线程节点设置为新的头结点
    setHead(node);
    if (propagate > 0 || h == null || h.waitStatus < 0 || (h = head) == null || h.waitStatus < 0) {
        Node s = node.next;
        // 检查获得锁的下一个节点s是否是共享模式的节点（读）
        if (s == null || s.isShared())
            doReleaseShared();
    }
}

private void doReleaseShared() {
    // 自旋
    for (;;) {
        Node h = head;
        // 同步队列不为空
        if (h != null && h != tail) {
            int ws = h.waitStatus;
            // -1 ：表示当前节点的后继节点包含的线程需要运行，也就是unpark
            if (ws == Node.SIGNAL) {
                if (!compareAndSetWaitStatus(h, Node.SIGNAL, 0))
                    continue;            // loop to recheck cases
                // 唤醒被阻塞的下一个节点
                unparkSuccessor(h);
            } else if (ws == 0 && !compareAndSetWaitStatus(h, 0, Node.PROPAGATE))
                continue;                // loop on failed CAS
        }
        // 只会唤醒一个节点，在调用上面代码过程中，如果head节点变了，就会一直自旋，直到成功
        if (h == head)                   // loop if head changed
            break;
    }
}

获取读锁过程总结

  1. 尝试去获取锁tryAcquireShared()
  2. 在tryAcquireShared() 中成功获得锁，就直接退出，执行lock() 之后的代码逻辑
    1. 如果有其他线程已经占用了写锁，退出方法，返回-1，获取锁失败
    2. 检查是否要阻塞当前的线程readerShouldBlock()，有两种情况下（也就是公平锁和非公平锁获取读锁的区别）会阻塞当前现在：
      1. 如果是公平锁，会看一下队头排队等待获取锁的线程是不是当前线程，不是的话就应该要阻塞当前线程；公平模式下是不允许插队的！
      2. 如果是非公平锁，看一下队头排队等待获取锁的第一个线程是不是要获取写锁，如果是表示要阻塞当前线程，写锁优先级更高！
    3. 检查读锁计数是否已经到了最大值（65535）
    4. 上面检查通过，才尝试CAS 修改同步状态，修改成功，代表成功获取读锁，退出方法返回1
      1. 成功获取读锁，如果是第一个获得读锁的线程，会缓存该线程firstReader，如果是重入，会进行重入计数，如果是新的线程获得读锁，会用一个ThreadLocal来保存重入计数
    5. 如果到上面还没获取到锁（可能是CAS修改同步状态失败），会进行自旋继续尝试获取锁，对应方法fullTryAcquireShared() ，该方法要么获取锁成功，要么获取锁失败，直到退出整个tryAcquireShared() 方法
  3. 如果tryAcquireShared() 中没有获得锁，进入到AQS的doAcquireShared方法，排队、阻塞线程
    1. doAcquireShared 方法也是一个自旋的操作，没有获取到锁，就会阻塞线程，等待被唤醒后继续获取锁，知道获取锁成功为止

释放读锁：readLock.lock()

读锁释放锁的逻辑如下：

public void unlock() {
    // 开始释放读锁
    sync.releaseShared(1);
}
//AQS框架中 的方法
public final boolean releaseShared(int arg) {
    // tryReleaseShared 在RRWLock 中的Sync里面
    if (tryReleaseShared(arg)) {
        // 唤醒后面的读锁节点
        doReleaseShared();
        return true;
    }
    return false;
}
// RRWLock.Sync 的实现方法
protected final boolean tryReleaseShared(int unused) {
    // 当前线程
    Thread current = Thread.currentThread();
    if (firstReader == current) {
        // 第一个读锁线程
        if (firstReaderHoldCount == 1)
            // 如果它只获得了一次锁，直接置为null
            firstReader = null;
        else
            // 第一个线程获得读锁，并且重入获取锁很多次，慢慢减，直到为1，置为null
            firstReaderHoldCount--;
    } else {
        // 不是第一个线程
        HoldCounter rh = cachedHoldCounter;
        if (rh == null || rh.tid != getThreadId(current))
            rh = readHolds.get();
        int count = rh.count;
        if (count <= 1) {
            readHolds.remove();
            if (count <= 0)
                // 线程没有锁，还来释放锁，会抛出异常
                throw unmatchedUnlockException();
        }
        // 减计数
        --rh.count;
    }
    // 上面只是减重入的计数
    // 下面是自旋，重置同步状态state值
    for (;;) {
        int c = getState();
        int nextc = c - SHARED_UNIT;
        if (compareAndSetState(c, nextc))
            // CAS 修改成功，并且要state为0才是真正释放了读锁
            // 如果有重入，只有释放最后一次才会返回true, 之后才会去尝试唤醒之后的节点
            return nextc == 0;
    }
}

private void doReleaseShared() {
    // 自旋
    for (;;) {
        Node h = head;
        // 同步等待的队列不为空
        if (h != null && h != tail) {
            int ws = h.waitStatus;
            // 检查状态是否要唤醒下一个节点的线程
            if (ws == Node.SIGNAL) {
                if (!compareAndSetWaitStatus(h, Node.SIGNAL, 0))
                    continue;            // loop to recheck cases
                // 加入h节点是持有锁的节点，会唤醒它的下一个节点线程
                unparkSuccessor(h);
            } else if (ws == 0 && !compareAndSetWaitStatus(h, 0, Node.PROPAGATE))
                continue;                // loop on failed CAS
        }
        // 理论上唤醒一个就会退出
        if (h == head)                   // loop if head changed
            break;
    }
}

释放读锁过程总结：

  1. 减计数，包含线程重入获取锁的计数
    • 从这里可以看出一个线程存在多次释放锁，会抛出异常
  2. 自旋，CAS 修改同步状态，重入获取锁的线程只有在state等于0时才是真正的释放锁成功
  3. 释放锁成功后，会唤醒队列中的下一个节点，下一个节点会继续获取锁

获取写锁：writeLock.lock()

public void lock() {
    sync.acquire(1);
}

public final void acquire(int arg) {
    if (!tryAcquire(arg) && acquireQueued(addWaiter(Node.EXCLUSIVE), arg))
        selfInterrupt();
}
protected final boolean tryAcquire(int acquires) {
    // 当前线程
    Thread current = Thread.currentThread();
    int c = getState();
    // 写锁计数，>0的话说明写锁已经被占用了
    int w = exclusiveCount(c);
    if (c != 0) {
        // (Note: if c != 0 and w == 0 then shared count != 0)
        // c != 0 and w == 0 可能共享锁已经被占用了，这时候写锁获取失败
        // 同一个线程先获取读锁，再获取写锁，也会在这里返回false，获取写锁出去之后会阻塞自己，
        // 然后自己的读锁也不会释放，其他线程也获取不了读锁，就出现了死锁
        if (w == 0 || current != getExclusiveOwnerThread())
            // c != 0 and w == 0  锁的持有者不是当前线程，返回false
            return false;
        if (w + exclusiveCount(acquires) > MAX_COUNT)
            // 超限了 65535
            throw new Error("Maximum lock count exceeded");
        // Reentrant acquire
        // 重入获取锁，计数+1
        setState(c + acquires);
        return true;
    }
    //  writerShouldBlock的实现代码，以看上面读锁获取readerShouldBlock的分析
    // 公平锁时，writerShouldBlock 调用的hasQueuedPredecessors()
    // 非公平锁时，只返回false
    if (writerShouldBlock() || !compareAndSetState(c, c + acquires))
        // CAS  修改失败，返回false
        return false;
    // 成功获取写锁，设置锁的拥有者线程
    setExclusiveOwnerThread(current);
    return true;
}

如果上面方法没有获取到写锁，会执行acquireQueued(addWaiter(Node.EXCLUSIVE), arg) ，这块的代码分析，可以查看之前的文章，关于AQS的分析或者ReentrantLock的分析。

释放写锁：writeLock.unlock()

释放写锁的逻辑比较简单，一般加锁和解锁都是成对出现的，所以这里解锁并不需要同步互斥的手段来进行，源代码如下：

public void unlock() {
    sync.release(1);
}
// AQS 框架的代码
public final boolean release(int arg) {
    if (tryRelease(arg)) {
        Node h = head;
        if (h != null && h.waitStatus != 0)
            unparkSuccessor(h);
        return true;
    }
    return false;
}

protected final boolean tryRelease(int releases) {
    // 校验是否是当前线程持有写锁
    if (!isHeldExclusively())
        // 释放别人的写锁，抛出异常
        throw new IllegalMonitorStateException();
    // 计算下一个同步状态值
    int nextc = getState() - releases;
    // 重入的情况，是否已经完全释放了
    boolean free = exclusiveCount(nextc) == 0;
    if (free)
        // 完全释放了，设置锁的持有者线程
        setExclusiveOwnerThread(null);
    //
    setState(nextc);
    return free;
}

完全释放锁成功后，唤醒下一个节点的逻辑在AQS的unparkSuccessor代码中，不需要RRWLock来实现。

死锁问题

在上面获取写锁的过程中，分析了同一个线程先获取读锁，再获取写锁，写锁的逻辑会阻塞自己的线程，但是写锁和读锁又是同一个线程，相当于前面的写锁也被阻塞了，这时候写锁没地方释放，读锁也没有地方释放，其他线程读锁和写锁也都获取不了了，因为前面有个写锁在排队获取。

public static void main(String[] args) throws InterruptedException{
    ReentrantReadWriteLock lock = new ReentrantReadWriteLock(false);
    Lock writeLock = lock.writeLock();
    Lock readLock = lock.readLock();
    new Thread(new Runnable(){
        @SneakyThrows
        @Override
        public void run(){
            TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
            // 模拟1秒后其他线程来获得读锁
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":准备获得读锁");
            readLock.lock();
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":线程获得读锁");
            readLock.unlock();
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":释放了读锁");
        }
    },"T0").start();
    readLock.lock();
    System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"：获得了读锁");
    writeLock.lock();
    System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"：获得了写锁");
    readLock.unlock();
    System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"：解读锁");
    writeLock.unlock();
    System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"：解写锁");
}

输出结果：

main：获得了读锁
T0:准备获得读锁

从上面输出结果可以看出，只有main线程获得了读锁，自己获取写锁被阻塞，其他线程也获取不了读锁，最后产生了死锁。

写线程饥饿问题

ReentrantReadWriteLock 的读写是互斥的，意思就是读锁在获取锁后，在还没有释放锁的期间，获取写锁的进程来了也要阻塞自己排队，如果有大量的线程获取了读锁，之后有一个线程获取写锁，写锁就可能一直获取不到写锁，引起写锁线程“饥饿”，这就是RRWLock的写线程饥饿问题。

我们用代码来验证一下上面的结论：

private static void testWriteLockHunger() throws InterruptedException{
    ReentrantReadWriteLock lock = new ReentrantReadWriteLock(false);
    Lock writeLock = lock.writeLock();
    Lock readLock = lock.readLock();
    // T0 线程先获得读锁，并持有一段时间
    new Thread(new Runnable(){
        @SneakyThrows
        @Override
        public void run(){
            readLock.lock();
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":最开始线程获得读锁");
            // 睡眠15秒，一直持有读锁
            TimeUnit.SECONDS.sleep(15);
            readLock.unlock();
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":释放了读锁");
        }
    },"T0").start();
    // 1秒后其他线程再来获取锁，保证前面那个T0线程最先获得读锁
    TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
    // TW-1 来排队获取写锁,是为了让后面的读锁，写锁都入队排队
    new Thread(new Runnable(){
        @SneakyThrows
        @Override
        public void run(){
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":准备获得写锁");
            writeLock.lock();
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":获得写锁");
            TimeUnit.SECONDS.sleep(5);
            writeLock.unlock();
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":释放了写锁");
        }
    },"TW-1").start();
    TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
    // 这里睡眠1秒是为了写锁排队在读锁获取的前面
    IntStream.range(1,5).forEach(i->{
        new Thread(new Runnable(){
            @SneakyThrows
            @Override
            public void run(){
                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":准备获取读锁");
                readLock.lock();
                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":获取了读锁");
                // 持有部分时间的读锁
                TimeUnit.SECONDS.sleep(i*2);
                readLock.unlock();
                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":释放了读锁");
            }
        },"T-"+i).start();
    });
    // 最后再来个获取写锁的线程，肯定会在所有读锁的后面获取到写锁
    new Thread(new Runnable(){
        @SneakyThrows
        @Override
        public void run(){
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":准备获取写锁");
            writeLock.lock();
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":获取了写锁");
            // 持有部分时间的读锁
            TimeUnit.SECONDS.sleep(2);
            writeLock.unlock();
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":释放了写锁");
        }
    },"TW").start();
}

上面代码输出示例：

T0:最开始线程获得读锁
TW-1:准备获得写锁
T-1:准备获取读锁
T-2:准备获取读锁
T-4:准备获取读锁
T-3:准备获取读锁
TW:准备获取写锁
T0:释放了读锁
TW-1:获得写锁
TW-1:释放了写锁
T-1:获取了读锁
T-2:获取了读锁
T-4:获取了读锁
T-3:获取了读锁
T-1:释放了读锁
T-2:释放了读锁
T-3:释放了读锁
T-4:释放了读锁
TW:获取了写锁
TW:释放了写锁

从上面输出结果可以看出，TW写锁是最后才获取到写锁的，如果前面有大量的读锁在排队的话，写锁肯定就会造成饥饿的。

如果不想让获取写锁的线程“饥饿”怎么办呢？

可以把最后获取写锁的线程TW获取锁方式改造下，代码如下：

new Thread(new Runnable(){
    @SneakyThrows
    @Override
    public void run(){
        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":准备获取写锁");
        while(!writeLock.tryLock()){
            // 一直尝试获得写锁，直到成功
        }
        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":获取了写锁");
        // 持有部分时间的读锁
        TimeUnit.SECONDS.sleep(2);
        writeLock.unlock();
        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":释放了写锁");
    }
},"TW").start();

测试输出结果：

T0:最开始线程获得读锁
TW-1:准备获得写锁
T-1:准备获取读锁
T-2:准备获取读锁
T-3:准备获取读锁
T-4:准备获取读锁
TW:准备获取写锁
T0:释放了读锁
TW-1:获得写锁
TW-1:释放了写锁
TW:获取了写锁
TW:释放了写锁
T-4:获取了读锁
T-2:获取了读锁
T-3:获取了读锁
T-1:获取了读锁
T-1:释放了读锁
T-2:释放了读锁
T-3:释放了读锁
T-4:释放了读锁

从上面输出结果可以看出，TW线程成功的在读锁前面获取到了写锁；那为什么会这样呢？因为采用lock()来获取锁，如果第一次tryAcquire没有获取到锁，就会被加入到队列等待，只要进入了队列，就只能按照队列中的顺序来获得锁了，而tryLock在获取锁失败后是不会加入到同步等待队列中去的，从而实现“插队”的功能。

总结

  1. 读写锁除了读读不互斥，读写、写读、写写都是互斥的。
  2. 读写互斥的意思是A线程先获取读锁不释放，B来获取写锁，这时候B线程一样的要阻塞自己
  3. 同一个线程先获取读锁，再获取写锁，会导致死锁
  4. 允许同一个线程先获取写锁，再获取读锁；但是不允许同一个线程先获取读锁，再获取写锁；可以理解为允许锁降级，不允许锁升级。
  5. 公平锁模式下，获取写锁会去检查队列中是否有排队更久的线程。
  6. 非公平锁模式下，获取写锁不会去检查同步队列中是否有排队更久的线程。
  7. 公平锁模式下，获取读锁会去检查队列中是否有排队更久的线程。
  8. 非公平锁模式下，获取读锁会去检查队列中第一个等待获取的是不是写锁，如果存在就要阻塞当前获取读锁的线程（写锁优先级更高）。