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将读取和写入分开来处理。读取数据前要获得读取的锁定,写入数据前要获得写入的锁定。多个线程可同时读取,而只有一个线程可以执行写入。将写入的共享互斥和读取的共享互斥分开思考,可以提高程序的性能。
操作系统中第一类Reader/Writer问题,读者有较高优先级;第二类中写者有较高优先级。本文采用可变优先级,通过一个boolean类型的成员变量preferWriter控制,当变量值为true时写者优先,当有写者等待时后续读者也会放弃控制权,进入等待状态;preferWriter为false时读者优先,无写者执行时会执行读取。这种方法巧妙避免了写者或读者的“饿死”。在readUnlock中将变量设为true,在writeUnlock中将变量设为false。

读写锁
final class ReadWriteLock {
    
private int readingReaders = 0;
    
private int waitingWriters = 0;
    
private int writingWriters = 0;
    
private boolean preferWriter = true;

    
public synchronized void readLock() throws InterruptedException {
        
while (writingWriters > 0 || (preferWriter && waitingWriters > 0)) {
            wait();
        }
        readingReaders
++;
    }

    
public synchronized void readUnlock() {
        readingReaders
--;
        preferWriter 
= true;
        notifyAll();
    }

    
public synchronized void writeLock() throws InterruptedException {
        waitingWriters
++;
        
try {
            
while (readingReaders > 0 || writingWriters > 0) {
                wait();
            }
        } 
finally {
            waitingWriters
--;
        }
        writingWriters
++;
    }

    
public synchronized void writeUnlock() {
        writingWriters
--;
        preferWriter 
= false;
        notifyAll();
    }
}

共享资源区
class SharedResource {
    
private final char[] buffer;
    
private final ReadWriteLock lock = new ReadWriteLock();

    
public SharedResource(int size) {
        
this.buffer = new char[size];
        
for (int i = 0; i < buffer.length; i++) {
            buffer[i] 
= '*';
        }
    }

    
public char[] read() throws InterruptedException {
        lock.readLock();
        
try {
            
return doRead();
        } 
finally {
            lock.readUnlock();
        }
    }

    
public void write(char c) throws InterruptedException {
        lock.writeLock();
        
try {
            doWrite(c);
        } 
finally {
            lock.writeUnlock();
        }
    }

    
private char[] doRead() {
        
char[] newbuf = new char[buffer.length];
        
for (int i = 0; i < buffer.length; i++) {
            newbuf[i] 
= buffer[i];
        }
        slowly();
        
return newbuf;
    }

    
private void doWrite(char c) {
        
for (int i = 0; i < buffer.length; i++) {
            buffer[i] 
= c;
            slowly();
        }
    }

    
private void slowly() {
        
try {
            Thread.sleep(
50);
        } 
catch (InterruptedException e) {
        }
    }
}

读者线程
class ReaderThread extends Thread {
    
private final SharedResource data;

    
public ReaderThread(SharedResource data) {
        
this.data = data;
    }

    @Override
    
public void run() {
        
try {
            
while (true) {
                
char[] readbuf = data.read();
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() 
+ " reads "
                        
+ String.valueOf(readbuf));
            }
        } 
catch (InterruptedException e) {
        }
    }
}

写者线程
class WriterThread extends Thread {
    
private static final Random random = new Random();
    
private final SharedResource data;
    
private final String filler;
    
private int index = 0;

    
public WriterThread(SharedResource data, String filler) {
        
this.data = data;
        
this.filler = filler;
    }

    @Override
    
public void run() {
        
try {
            
while (true) {
                
char c = nextchar();
                data.write(c);
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() 
+ " writes "
                        
+ String.valueOf(c));
                Thread.sleep(random.nextInt(
3000));
            }
        } 
catch (InterruptedException e) {
        }
    }

    
private char nextchar() {
        
char c = filler.charAt(index);
        index
++;
        
if (index >= filler.length()) {
            index 
= 0;
        }
        
return c;
    }
}

测试类
public class Main {

    
public static void main(String[] args) {
        SharedResource data 
= new SharedResource(8);
        
new ReaderThread(data).start();
        
new ReaderThread(data).start();
        
new ReaderThread(data).start();
        
new ReaderThread(data).start();
        
new WriterThread(data, "ABCDEFG").start();
        
new WriterThread(data, "abcdefg").start();
    }
}

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posted on 2009-06-05 10:13 chenkkkabc 阅读(178) 评论(0)  编辑  收藏 所属分类: 设计模式

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