讀寫鎖在同一時刻可以允許多個讀線程訪問，但是在寫線程訪問時针炉，所有的讀
線程和其他寫線程均被阻塞督勺。讀寫鎖維護了一對鎖渠羞，一個讀鎖和一個寫鎖，通過分離讀鎖和寫鎖智哀，使得并發(fā)性相比一般的排他鎖有了很大提升次询。
一般情況下，讀寫鎖的性能都會比排它鎖好瓷叫，因為大多數(shù)場景讀是多于寫的屯吊。在讀多于寫的情況下，讀寫鎖能夠提供比排它鎖更好的并發(fā)性和吞吐量摹菠。Java并發(fā)包提供讀寫鎖的實現(xiàn)是ReentrantReadWriteLock盒卸，它提供的特性如表所示：
讀寫鎖的實現(xiàn)分析
1 讀寫狀態(tài)的設(shè)計
讀寫鎖同樣依賴自定義同步器來實現(xiàn)同步功能，而讀寫狀態(tài)就是其同步器的同步狀態(tài)次氨。讀寫鎖的自定義同步器需要在同步狀態(tài)（一個整型變量）上維護多個讀線程和一個寫線程的狀態(tài)蔽介，使得該狀態(tài)的設(shè)計成為讀寫鎖實現(xiàn)的關(guān)鍵。
如果在一個整型變量上維護多種狀態(tài)煮寡，就一定需要“按位切割使用”這個變量虹蓄，讀寫鎖將變量切分成了兩個部分，高16位表示讀幸撕，低16位表示寫薇组，劃分方式如圖所示：
讀寫鎖是如何迅速確定讀和寫各自的狀態(tài)呢？答案是通過位運算杈帐。假設(shè)當(dāng)前同步狀態(tài)值為S体箕，寫狀態(tài)等于S&0x0000FFFF（將高16位全部抹去），讀狀態(tài)等于S>>>16（無符號補0右移16位）挑童。當(dāng)寫狀態(tài)增加1時累铅，等于S+1，當(dāng)讀狀態(tài)增加1時站叼，等于S+(1<<16)娃兽，也就是S+0x00010000。
根據(jù)狀態(tài)的劃分能得出一個推論：S不等于0時尽楔，當(dāng)寫狀態(tài)（S&0x0000FFFF）等于0時投储，則讀狀態(tài)（S>>>16）大于0第练，即讀鎖已被獲取。
2 寫鎖的獲取與釋放
寫鎖是一個支持重進入的排它鎖玛荞，獲取情況有兩種
- 如果當(dāng)前線程已經(jīng)獲取了寫鎖娇掏，則增加寫狀態(tài)。
- 如果當(dāng)前線程在獲取寫鎖時勋眯，讀鎖已經(jīng)被獲扔の唷（讀狀態(tài)不為0）或者該線程不是已經(jīng)獲取寫鎖的線程，則當(dāng)前線程進入等待狀態(tài)客蹋，代碼如下所示：
protected final boolean tryAcquire(int acquires) {
Thread current = Thread.currentThread();
int c = getState();
int w = exclusiveCount(c);
if (c != 0) {
// 存在讀鎖或者當(dāng)前獲取線程不是已經(jīng)獲取寫鎖的線程
if (w == 0 || current != getExclusiveOwnerThread())
return false;
if (w + exclusiveCount(acquires) > MAX_COUNT)
throw new Error("Maximum lock count exceeded");
// 增加寫鎖狀態(tài)
setState(c + acquires);
return true;
}
if (writerShouldBlock() || !compareAndSetState(c, c + acquires)) {
return false;
}
setExclusiveOwnerThread(current);
return true;
}
3 讀鎖的獲取與釋放
讀鎖是一個支持重進入的共享鎖塞蹭，它能夠被多個線程同時獲取。
- 在沒有其他寫線程訪問（或者寫狀態(tài)為0）時讶坯，讀鎖總會被成功地獲取番电，而所做的也只是（線程安全的）增加讀狀態(tài)
- 如果當(dāng)前線程已經(jīng)獲取了讀鎖，則增加讀狀態(tài)辆琅。
- 如果當(dāng)前線程在獲取讀鎖時漱办，寫鎖已被其他線程獲取，則進入等待狀態(tài)涎跨。
protected final int tryAcquireShared(int unused) {
for (;;) {
int c = getState();
int nextc = c + (1 << 16);
if (nextc < c)
throw new Error("Maximum lock count exceeded");
// 如果當(dāng)前線程不是獲取寫鎖的線程洼冻，則獲取讀鎖失敗
if (exclusiveCount(c) != 0 && owner != Thread.currentThread())
return -1;
// 如果當(dāng)前線程是獲取寫鎖的線程（鎖降級）
// 或?qū)戞i未被線程獲取，則獲取讀鎖
if (compareAndSetState(c, nextc))
return 1;
}
}
4 鎖降級
如果當(dāng)前線程擁有寫鎖隅很，然后將其釋放撞牢，最后再獲取讀鎖，這種分段完成的過程不能稱之為鎖降級叔营。
鎖降級是指把持孜荼搿（當(dāng)前擁有的）寫鎖，再獲取到讀鎖绒尊，隨后釋放（先前擁有的）寫鎖的過程畜挥。
那么鎖降級的設(shè)計的目的是什么呢？為何要在擁有寫鎖的前提下去獲取讀鎖婴谱？
通過查看一些文章蟹但，寫一下自己的理解：
鎖降級的目的其實是為了讓線程對數(shù)據(jù)變化敏感，如果先釋放寫鎖谭羔，再獲取讀鎖华糖，可能在獲取之前，會有其他線程獲取到寫鎖瘟裸，阻塞讀鎖的獲取客叉，就無法感知數(shù)據(jù)變化了。所以需要先hold住寫鎖，保證數(shù)據(jù)無變化兼搏，獲取讀鎖卵慰，然后再釋放寫鎖。
例如有多個線程對同一塊數(shù)據(jù)區(qū)域data進行讀寫操作佛呻，要求對每次數(shù)據(jù)的更改敏感裳朋。假設(shè)t1時刻data區(qū)域被寫線程將狀態(tài)s0更改為s1，更改完后若直接釋放鎖吓著，那么可能會有其他線程獲取寫鎖再扭，將data區(qū)域的狀態(tài)從s1更改為s2，這樣一來整個過程就無法感知到data區(qū)域的s1狀態(tài)夜矗。
如果采用了鎖降級，那么獲取寫鎖的線程t將data區(qū)域狀態(tài)更改為s1后便持有讀鎖让虐，那么其它想獲取寫鎖的線程將會阻塞紊撕，直到線程t將讀鎖釋放，那么這個過程中將會感知到data區(qū)域的s1狀態(tài)赡突。
