前面文章说到了ReentrantLock，解决线程间安全问题，使用ReentrantLock就可以，但是ReentrantLock是独占锁，某一个时刻只能一个线程获取锁，在写少读多的场景下，显然ReentrantLock并不能满足次场景。今天要说的ReentrantReadWriteLock锁就能满足写少读多的场景。
ReentrantReadWriteLock锁采用读写分离的策略，读锁是一个共享锁，允许多个线程同时获取。写锁是一个独占锁，只允许一个线程获取。当一个线程获取写锁，其他线程不能获取写锁，也不能获取读锁，但是获取写锁的线程可以获取读锁。当一个线程获取读锁，其他线程仍然可以获取读锁，但是无法获取写锁。
ReentrantReadWriteLock内部维护了一个ReadLock和WriterLock，它们依赖Sync实现具体功能，Sync继承AQS，并且提供了公平和非公平的实现。在AQS内部的表示锁状态的变量只有一个state，哪个ReentrantReadWriteLock是怎么同时表示读锁和写锁的状态呢？ReentrantReadWriteLock将state拆分为高16位低16位，高16位表示读锁的状态，低16位表示写锁的状态。
下面分别对ReentrantReadWriteLock类读锁、写锁的获取和释放进行源码介绍。
写锁
ReentrantReadWriteLock内部中的WriterLock是一个独占锁，某时只能有一个线程获取WriterLock。同时WriterLock是一个可重入锁。
获取写锁
如果当前已经有线程获取到读锁和写锁，则当前请求的线程会被阻塞挂起。如果当前线程已经获取了该锁，再次获取只会简单地把可重入次数加1返回。
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) {
Thread current = Thread.currentThread();
int c = getState();
int w =exclusiveCount(c);
//（1）
if (c !=0) {
//（2）
if (w ==0 || current != getExclusiveOwnerThread())
return false;
//（3）
if (w +exclusiveCount(acquires) >MAX_COUNT)
throw new Error("Maximum lock count exceeded");
setState(c + acquires);
return true;
}
//（4）
if (writerShouldBlock() ||
!compareAndSetState(c, c + acquires))
return false;
setExclusiveOwnerThread(current);
return true;
}
从源码可以看见ReentrantReadWriteLock的lock方法和ReentrantLock的lock方法内部调用的方法一致，不同的在tryAcquire方法尝试获取资源的实现上。
（1）获取state值并且不为0，说明读锁或写锁已经被某线程获取了。
（2）w=0说明有线程获取到读锁，则返回false。w!=0说明有线程获取到写锁，如果获取到写锁的线程不是当前写锁则返回false。返回false之后，会将当前线程插入到AQS阻塞队列，并阻塞挂起。
（3）执行到这说明当前线程获取到了写锁，则判断重入次数是否超过最大值，没有则增加重入次数，否则抛出error。
（4）代码执行到这说明没有读锁和写锁都没有被线程获取，writerShouldBlock方法判断是否需要阻塞，判断分为非公平和公平，非公平方式则直接返回false，公平方式则判断AQS阻塞队列中是否有非CANCLE状态的节点，有则返回true，否则返回false。writerShouldBlock返回false，则使用CAS算法设置state状态获取锁，设置成功则将当前线程记录到写锁内，否则返回false。返回false之后，会将当前线程插入到AQS阻塞队列，并阻塞挂起。
释放写锁
尝试释放锁，如果当前线程持有该锁，则将state减一，state为0则当前线程会释放该锁。如果当前线程没有持有该锁则会抛出IllegalMonitorStateException异常。
unlock(）
public void unlock() {
sync.release(1);
}
public final boolean release(int arg) {
//（1）
if (tryRelease(arg)) {
Node h =head;
if (h !=null && h.waitStatus !=0)
unparkSuccessor(h);
return true;
}
return false;
}
（1）尝试释放写锁，释放成功则从AQS阻塞队列的head节点找到第一个符合条件的node,唤醒node关联的线程。
protected final boolean tryRelease(int releases) {
//（1）
if (!isHeldExclusively())
throw new IllegalMonitorStateException();
//（2）
int nextc = getState() - releases;
boolean free =exclusiveCount(nextc) ==0;
if (free)
setExclusiveOwnerThread(null);
//（3）
setState(nextc);
return free;
}
（1）判断当前线程和写锁中记录的线程是否一致，不一致则抛出IllegalMonitorStateException异常。
（2）修改state值，判断state的低16位是否等于0，如果等于0，则将写锁中记录的线程设置为null，即为释放写锁。
（3）设置state值。
读锁
ReentrantReadWriteLock内部中的ReadLock是一个共享锁，运行多个线程获取ReadLock。同时ReadLock是一个可重入锁，每个获取到ReadLock锁的线程都在线程本地记录重入次数，当重入次数为0的时候就说明该线程释放该ReadLock锁。
获取读锁
获取读锁，如果当前没有其他线程持有写锁，则当前线程可以获取读锁，AQS中的state高16位会加1。如果其他线程持有写锁，则当前线程会被阻塞挂起。
lock()
public void lock() {
sync.acquireShared(1);
}
public final void acquireShared(int arg) {if (tryAcquireShared(arg) <0) //（1）
doAcquireShared(arg); //（2）
}
（1）调用ReentrantReadWriteLock中的sync实现的tryAcquireShared方法。
（2）调用AQS的doAcquireShared方法，具体实现点这里。
protected final int tryAcquireShared(int unused) {
Thread current = Thread.currentThread();
int c = getState();
//（1）
if (exclusiveCount(c) !=0 &&
getExclusiveOwnerThread() != current)
return -1;
//（2）
int r =sharedCount(c);
//（3）
if (!readerShouldBlock() &&
r< MAX_COUNT &&
compareAndSetState(c, c +SHARED_UNIT)) {
//（4）
if (r ==0) {
firstReader = current;
firstReaderHoldCount =1;
}else if (firstReader == current) { //（5）
firstReaderHoldCount++;
}else { //（6）
HoldCounter rh =cachedHoldCounter;
if (rh ==null || rh.tid !=getThreadId(current))
cachedHoldCounter = rh =readHolds.get();
else if (rh.count ==0)
readHolds.set(rh);
rh.count++;
}
return 1;
}
//（7）
return fullTryAcquireShared(current);
}
（1）如果写锁有线程获取并且写锁记录的线程并非当前线程则会返回-1，也就反向说明当获取写锁的线程为当前线程，则当前线程可以再获取读锁。注意：当一个线程先获取写锁，后获取读锁，处理完之后要记得把读锁和写锁都释放，不能只释放写锁。
（2）获取读锁计数。
（3）如果判断不需要阻塞并且设置AQS中的state成功，只能有一个线程设置成功，其他失败的线程会执行（7）进行自旋重试。
（4）r=0说明当前线程是第一个尝试获取读锁的线程。
（5）当前线程是第一个获取读锁的线程。
（6）使用cachedHoldCounter记录最后一个获取到读锁的线程和改线程获取读锁的可重入数，readHolds记录了当前线程获取读锁的可重入数。
（7）类似tryAcquireShared，但是是自旋获取。
释放读锁
unlock()
public void unlock() {
sync.releaseShared(1);
}
public final boolean releaseShared(int arg) {//（1）
if (tryReleaseShared(arg)) {
doReleaseShared(); //（2）
return true;
}
return false;
}
（1）调用ReentrantReadWriteLock中的sync实现的tryReleaseShared方法。
（2）调用AQS的doReleaseShared方法，具体实现点这里。
protected final boolean tryReleaseShared(int unused) {
Thread current = Thread.currentThread();
//（1）
if (firstReader == current) {
if (firstReaderHoldCount ==1)
firstReader =null;
else
firstReaderHoldCount--;
}else {
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)
throw unmatchedUnlockException();
}
--rh.count;
}
//（2）
for (;;) {
int c = getState();
int nextc = c -SHARED_UNIT;
if (compareAndSetState(c, nextc))
return nextc ==0;
}
}
（1）判断当前线程是不是第一个获取读锁的线程，是的话firstReaderHoldCount减1。
（2）通过自旋的方式将state减去一个读计数单位，state减完之后等于0，说明没有当前已经没有线程获取读锁了，则tryReleaseShared返回true。然后会调用doReleaseShared方法释放一个由于获取写锁而阻塞的线程。
ReentrantReadWriteLock的底层使用AQS，巧妙的将AQS中的state变量分为读写两部分，读共享，写独占，这种在读多写少的场景下比较适用。
今天的分享就到这，有看不明白的地方一定是我写的不够清楚，所有欢迎提任何问题以及改善方法。
