阿里巴巴面试之利用两个int值实现读写锁

首先我们对读写锁做一个概述：

假设你的程序中涉及到对一些共享资源的读和写操作，且写操作没有读操作那么频繁。在没有写操作的时候，两个线程同时读一个资源没有任何问题，所以应该允许多个线程能在同时读取共享资源。但是如果有一个线程想去写这些共享资源，就不应该再有其它线程对该资源进行读或写，也就是说：读-读能共存，读-写不能共存，写-写不能共存。这就需要一个读/写锁来解决这个问题。

阿里巴巴四面最后的问题就涉及到了读写锁的实现。

问：对JAVA中的读写锁熟悉吗？

我：还可以...

问：简单介绍一下...

我：这是JAVA中的集合类，ReentrantReadWriteLock，分别处理读与写的操作，读读可以共存，读写不能共存，写写不能共存...

问：你自己实现一个读写锁

我：用synchronized，用一个队列...

问：不能那么麻烦，就用两个int值

我：两个int值，那一定是一个标记读次数，一个标记写次数啊，于是想了一会我想出了以下答案：

问：你这个可以是可以，但是如果读操作大量的话，写操作会产生饥饿等待...如何改进？

我想了想，是哦，然后脑子就短路了，挣扎，再挣扎...

我：给写加上优先级

问：不可以，就两个int

我：读次数设置一个阈值，超出主动释放

问：不可以，就两个int

我一脸懵逼...脑补画面

问：提醒你一下，lockwrite那里改一下

面试官发音不标准，我听了个lockread，想了半天，实在不知道怎么改，随便说了一个

问：我让你改lockwrite...

我：额，我看看...

又是漫长的等待...

我：没想出来...

问：把你那个条件拆开，让写占个坑...

我恍然大悟，我去...

然后他大概说了一遍，就草草结束了，郁闷中...

应该改成：

回来之后，大概看了一下，把整个程序写了一下：

package com.darrenchan.lock;

/**
 * 用两个int变量实现读写锁
 * @author Think
 *
 */
public class MyReadWriteLock {
    
    private int readcount = 0;
    private int writecount = 0;
    
    public void lockread() throws InterruptedException{
        while(writecount > 0){
            synchronized(this){
                wait();
            }
        }
        readcount++;
        //进行读取操作
        System.out.println("读操作");
    }
    
    public void unlockread(){
        readcount--;
        synchronized(this){
            notifyAll();
        }
    }
    
    public void lockwrite() throws InterruptedException{
        while(writecount > 0){
            synchronized(this){
                wait();
            }
        }
        //之所以在这里先++，是先占一个坑，避免读操作太多，从而产生写的饥饿等待
        writecount++;
        while(readcount > 0){
            synchronized(this){
                wait();
            }
        }
        //进行写入操作
        System.out.println("写操作");
    }
    
    public void unlockwrite(){
        writecount--;
        synchronized(this){
            notifyAll();
        }
    }
    
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        MyReadWriteLock readWriteLock = new MyReadWriteLock();
        for(int i = 0; i < 2; i++){
            Thread2 thread2 = new Thread2(i, readWriteLock);
            thread2.start();
        }
        
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            Thread1 thread1 = new Thread1(i, readWriteLock);
            thread1.start();
        }
        
    }

}

class Thread1 extends Thread{
    public int i;
    public MyReadWriteLock readWriteLock;
    
    public Thread1(int i, MyReadWriteLock readWriteLock) {
        this.i = i;
        this.readWriteLock = readWriteLock;
    }

    @Override
    public void run() {
        try {
            readWriteLock.lockread();
            Thread.sleep(1000);//模拟耗时
            System.out.println("第"+i+"个读任务");
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            readWriteLock.unlockread();
        }
    }
}


class Thread2 extends Thread{
    public int i;
    public MyReadWriteLock readWriteLock;
    
    public Thread2(int i, MyReadWriteLock readWriteLock) {
        this.i = i;
        this.readWriteLock = readWriteLock;
    }

    @Override
    public void run() {
        try {
            readWriteLock.lockwrite();
            Thread.sleep(1000);
            System.out.println("第"+i+"个写任务");
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            readWriteLock.unlockwrite();
        }
    }
}

执行结果：

写操作
第0个写任务
读操作
读操作
读操作
读操作
读操作
读操作
读操作
读操作
读操作
读操作
第9个读任务
第3个读任务
第1个读任务
第8个读任务
第2个读任务
第0个读任务
第7个读任务
第4个读任务
第5个读任务
第6个读任务
写操作
第1个写任务

当然这是简单的，还可以进一步加深，可以参考博客：http://ifeve.com/read-write-locks/#simple

注：以上代码在++和--的时候仍然会产生并发异常，建议用AtomicInteger类型，在硬件上保证++和--操作不会出现并发异常。