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java 多线程高并发读写控制 误区

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先看一下下面的错误代码,对写加了synchronized控制,保证了写的安全,但是问题在哪里呢?

public class testTh7 {
	private String data;
	public String read(){
		System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "read data " + data);
		return this.data;
	}
	public  synchronized void write(String data){
		System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " === write data " + data);
		this.data = data;
	}

	public static void main(String[] args) {
		final testTh7 t = new testTh7();
		for (int i = 0; i < 100; i++) {
			if (i % 2 == 0) {
				new Thread(new Runnable() {
					@Override
					public void run() {
						Double d = Math.random();
						t.write(d.toString());
					}
				}).start();
			} else {
				new Thread(new Runnable() {
					@Override
					public void run() {
						t.read();
					}
				}).start();
			}
		}
	}
}

 程序的前部分输出结果如下:

Thread-1read data null

Thread-0 === write data 0.8429852467390618

Thread-2 === write data 0.3111022600208211

Thread-3read data 0.3111022600208211

Thread-4 === write data 0.13391602356879362

Thread-5read data 0.13391602356879362

Thread-8 === write data 0.3014059888796128

Thread-6 === write data 0.7073336550466512

Thread-7read data 0.7073336550466512

Thread-9read data 0.7073336550466512

Thread-10 === write data 0.3157260014049781

Thread-11read data 0.3157260014049781

Thread-15read data 0.3157260014049781

Thread-14 === write data 0.9981422731405993

Thread-16 === write data 0.9011910270245219

Thread-12 === write data 0.34975057489898076

Thread-13read data 0.34975057489898076

Thread-17read data 0.34975057489898076

Thread-18 === write data 0.19089943846264656

Thread-19read data 0.19089943846264656

Thread-21read data 0.19089943846264656

Thread-20 === write data 0.38498810226852065

Thread-22 === write data 0.29234432278529343

Thread-23read data 0.29234432278529343

Thread-27read data 0.29234432278529343

Thread-24 === write data 0.28981062022967496

Thread-29read data 0.28981062022967496

Thread-28 === write data 0.1022791336198855

Thread-26 === write data 0.15466728987586276

Thread-25read data 0.15466728987586276

Thread-31read data 0.15466728987586276

Thread-32 === write data 0.13431233603464776

Thread-33read data 0.13431233603464776

Thread-35read data 0.13431233603464776

Thread-38 === write data 0.33289010029186195

Thread-37read data 0.13431233603464776

Thread-34 === write data 0.5545937895404677

Thread-30 === write data 0.9567137584265717

Thread-36 === write data 0.6461050880921616

 

可以看到Thread-37这行读取的数据已经不正确了,读取的上一次的旧数据,这不是线程安全的缓存设计。首先确认一下原则,只能有一个线程写操作,可以多个线程并发读,但是写时不能读,读时候不能写。

解决办法有多种,可以使用信号量,使用两个信号量,一个是读写的信号量,还有个是写的信号量,如果简单一点,也可以使用java已经封装的读写锁,代码如下,可以自己测试。

import java.util.concurrent.locks.ReentrantReadWriteLock;

public class testReadWrite {

	private String data = null;
	private ReentrantReadWriteLock rw = new ReentrantReadWriteLock();

	public void read() {
		rw.readLock().lock();
		System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " read data!");
		System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "read data " + data);
		rw.readLock().unlock();
	}

	public void write(String data) {
		rw.writeLock().lock();
		System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " ===write data!");
		this.data = data;
		System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " ===write data: " + data);
		rw.writeLock().unlock();
	}

}

 

 

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评论
14 楼 qifeifei 2015-05-11  
这个代码很明显有读也有写,但是释放锁没有在finally里面写。
13 楼 focus2008 2015-05-11  
qifeifei 写道
11楼的理解是在读前面也加上synchronized吗?对并发读你怎么解决呢?

如果只有并发读,没有写的话。就不需要锁了,只要保证“被正确的发布”就行了。

如果有读也有写,那么你只在写上加锁,不在读上加锁,那么你就犯了基本的错误了。你看下effective java那本书中关于并发的条目吧。

另外显示锁,你的用法也是有问题的,一般像下面这样用:
rw.writeLock().lock();
try{   
    // ... ...
}finally{
    rw.writeLock().unlock();
}
确保锁一定被释放。
12 楼 qifeifei 2015-05-11  
11楼的理解是在读前面也加上synchronized吗?对并发读你怎么解决呢?
11 楼 LieutenantGeneral 2015-05-09  
1、不是这个并发有问题,是你的理解有问题:你想实现读写互斥,你只是在写方法加了一个synchronized,这样会使得你写的时候不会被其他线程抢占资源,会把你想写入的东西写入。要实现读写互斥,你至少需要对读写加都加一个synchronized,最好用该类的class还作为锁。

2、并发代码写之前还是最好搞清思路,至于说的性能问题,synchronized是一直在优化的,而且一般你工作的时候的代码我估计也不会考虑那么多、
10 楼 haochong 2015-05-09  
楼主的多线程还得多学习哈。。
9 楼 focus2008 2015-05-09  
qifeifei 写道
在多线程环境并存在大量竞争的情况下,synchronized的用时迅速上升,而lock却依然保存不变或增加很少。你可以测试1,50,100,1000,15000个线程同时跑的时间,很明显越到后面,synchronized的用时明显增加,而显示lock一直保持着。

建议你实际测试下,再说。这你的这个例子中,读写比例是1:1,读写锁肯定不比synchronized有优势
8 楼 focus2008 2015-05-09  
ReentrantReadWriteLock的实现是很复杂的,它的执行的代码路径是很长的,所以只有在读比写多很多时,才值得使用。
7 楼 focus2008 2015-05-09  
首先普通的显示锁肯定性能上不比synchronized有优势。另外至于读写锁,只有在读比写多很多的情况下,才比普通的synchronized有优势.普通的显示锁绝对不比synchronized有优势。因为synchronized是内置的,相对而言更好优化,更值得优化,也更有可能会进行优化。
6 楼 qifeifei 2015-05-08  
在多线程环境并存在大量竞争的情况下,synchronized的用时迅速上升,而lock却依然保存不变或增加很少。你可以测试1,50,100,1000,15000个线程同时跑的时间,很明显越到后面,synchronized的用时明显增加,而显示lock一直保持着。
5 楼 剑走天涯 2015-05-08  
qifeifei 写道
synchronized如果都加在读和写上面,会大大影响多线程的并发性。

谁说的,你的依据是什么?在jdk6以后synchronized优化了,不会比你有ReentrantReadWriteLock性能损失多少,在以后的jdk中,synchronized会更加优化,而Lock相关的没什么优化空间了
4 楼 qifeifei 2015-05-08  
synchronized如果都加在读和写上面,会大大影响多线程的并发性。
3 楼 focus2008 2015-05-08  
你没有理解java中synchronized的含义,他是同步的意思,包含两层含义:互斥性和可见性。read()方法为了保证读取到write()方法中赋值的最新的data,必须也同时加上synchronized。当然你用读写锁也可以保证read()方法对data的可见性
2 楼 qifeifei 2015-05-08  
volatile关键字不能保证操作原子性的,它能保证变量在不同线程下的可见性。
1 楼 lilin 2015-05-08  
volatile关键字不行吗?

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