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【Linux】读者写者问题与读写锁

2 读写锁 读写锁的逻辑可以这么理解: 首先需要一个互斥锁,来对写者进行上锁。...之后在将计数器锁获取进行–,再进行解锁 当进入写者时,将写者锁获取,之后进行写操作,最后进行解锁。 这是读写锁的逻辑,当实际中线程库为我们提供了专门的读写锁,我们不需要使用互斥锁来进行模拟!...由于读写是互斥的,读者多的情况下就可能导致造成写者饥饿问题: 我们编写一个简单的程序实现读写锁: #include #include #include 优先的读写锁可以保证配置文件在更新时不会影响大量读取操作。 缓存系统: 缓存系统中的数据读取非常频繁,而写入(缓存失效或更新)相对较少。读者优先策略可以保证缓存数据的快速访问。...写者优先可以确保日志记录不会因为读取操作而延迟。 写者优先的潜在问题是会造成读者饥饿:如果写者操作非常频繁,读者可能会长时间无法获得锁,导致读取操作被阻塞。

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无锁编程:c++11基于atomic实现共享读写锁(写优先)

关于CAS的概念参见下面的文章: 无锁编程以及CAS 在c++11中CAS指令已经被封装成了 非常方便使用的atomic模板类, 详情参见: atomic参考 以下代码利用atomic实现了一个读写资源锁...,并且可以根据需要通过构造函数参数设置成写优先(write_first)(代码在gcc5和vs2015下编译通过): readLock/Unlock 实现共享的读取加/解锁,线程数不限,有读取线程工作时...include #include #include #include #include "raii.h" /* * atomic实现读写资源锁...,独占写,共享读,禁止复制构造函数和'='赋值操作符 * WRITE_FIRST为true时为写优先模式,如果有线程等待读取(m_writeWaitCount>0)则等待,优先让写线程先获取锁 *...= this->m_write_thread_id) { int count; if (WRITE_FIRST)//写优先模式下,要检测等待写的线程数为0(m_writeWaitCount

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    linux读写锁_共享内存读写锁

    一、读写锁是什么?...读写锁其实还是一种锁,是给一段临界区代码加锁,但是此加锁是在进行写操作的时候才会互斥,而在进行读的时候是可以共享的进行访问临界区的 ps:读写锁本质上是一种自旋锁 二、为什么需要读写锁?...,互斥的访问就好了 三、读写锁的行为 读写之间是互斥的—–>读的时候写阻塞,写的时候读阻塞,而且读和写在竞争锁的时候,写会优先得到锁 四、自旋锁&挂起等待是锁?...(3)读和写之间是同步互斥关系 ps:同步---->读和写在同时竞争锁的时候,写会优先的得到锁 互斥---->读的时候写阻塞,写的时候读阻塞 4.相关函数 (1)...(pthread_rwlock_t* rwlock); 对读/写统一进行解锁: pthread_rwlock_unlock(pthread_rwlock_t* rwlock); 六、代码实现读写锁 #include

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    linux读写锁

    读写锁 与互斥量类似,但读写锁允许更高的并行性。其特性为:写独占,读共享。 读写锁状态: 一把读写锁具备三种状态: 1. 读模式下加锁状态 (读锁) 2. 写模式下加锁状态 (写锁) 3....不加锁状态 读写锁特性: 1. 读写锁是“写模式加锁”时, 解锁前,所有对该锁加锁的线程都会被阻塞。 2....读写锁是“读模式加锁”时, 如果线程以读模式对其加锁会成功;如果线程以写模式加锁会阻塞。 3. 读写锁是“读模式加锁”时, 既有试图以写模式加锁的线程,也有试图以读模式加锁的线程。...那么读写锁会阻塞随后的读模式锁请求。优先满足写模式锁。读锁、写锁并行阻塞,写锁优先级高 读写锁也叫共享-独占锁。当读写锁以读模式锁住时,它是以共享模式锁住的;当它以写模式锁住时,它是以独占模式锁住的。...写独占、读共享。 读写锁非常适合于对数据结构读的次数远大于写的情况。

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    【Linux】:多线程(读写锁 && 自旋锁)

    读写锁的核心思想是:读操作之间是可以并发执行的,而写操作是独占的,即不能与其他读操作或者写操作同时执行 1.2 读写锁的工作原理及特点 即读锁允许多个线程同时获得,因为读操作本身是线程安全的;而写锁则是互斥锁...性能瓶颈:在某些场景下,读写锁的性能提升可能并不显著,特别是在写操作占主导地位时,锁的争用可能导致性能瓶颈 读写锁应用场景: 读操作频繁,写操作较少:如果你的应用中读操作远多于写操作,使用读写锁可以显著提高性能...相反,在写操作频繁的情况下,读写锁的性能会比互斥锁差,因为写操作必须互斥进行,读写锁需要处理额外的逻辑来避免写锁“饥饿” 1.6 优先策略 读者优先(Reader-Preference) 在这种策略中...读者优先策略可能会导致写者饥饿(即写者长时间无法获得写入权限) , 特别是当读者频繁到达时。 写者优先(Writer-Preference) 在这种策略中, 系统会优先考虑写者。...可能导致优先级反转:如果一个低优先级的线程持有锁,而高优先级线程自旋等待,会造成优先级反转的问题(此问题可以通过其他技术如优先级继承来解决)。

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    【Linux】多线程(自旋锁、读写锁)

    今日更新了Linux线程的内容 欢迎大家关注点赞收藏⭐️留言 自旋锁 概述 自旋锁是一种多线程同步机制,用于保护共享资源免受并发访问的影响。...那么有没有一种方法,可以专门处理这种多读少写的情况呢? 有,那就是读写锁。 注意:写独占,读共享,读锁优先级高 读者和读者是并发关系,写者和写者是互斥,读者和写者是互斥&&同步。...pthread库里面给我们提供了读写锁。 初始化和销毁 加锁和解锁 rd是以读者身份加锁,wr是以写者身份加锁。 解锁都用同一个函数解锁。...return 0; } 读者优先 在这种策略中,系统会尽可能多地允许多个读者同时访问资源(比如共享文件或数据),而不会优先考虑写者。...写者优先 在这种策略中,系统会优先考虑写者。当写者请求写入权限时,系统会尽快地让写者进入写入区,即使此时有读者正在读取。

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    Linux学习——浅谈读写锁的使用

    一、读写锁是什么? 读写锁其实还是一种锁,是给一段临界区代码加锁,但是此加锁是在进行写操作的时候才会互斥,而在进行读的时候是可以共享的进行访问临界区的。...当然如果一个读写锁存放在多个进程共享的某个内存区中,那么还可以用来进行进程间的同步, 读写锁的使用规则: 只要没有写模式下的加锁,任意线程都可以进行读模式下的加锁; 只有读写锁处于不加锁状态时,才能进行写模式下的加锁...读写锁非常适合读数据的频率远大于写数据的频率从的应用中。这样可以在任何时刻运行多个读线程并发的执行,给程序带来了更高的并发度。 ps:读写锁本质上是一种自旋锁 二、为什么需要读写锁?...,互斥的访问就好了 三、读写锁的行为 读写之间是互斥的—–>读的时候写阻塞,写的时候读阻塞,而且读和写在竞争锁的时候,写会优先得到锁 四、自旋锁&挂起等待锁(互斥锁)?...ps:同步—->读和写在同时竞争锁的时候,写会优先的得到锁 互斥—->读的时候写阻塞,写的时候读阻塞 相关函数 (1)pthread_rwlock_init()—->初始化函数 功能:初始化读写锁

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    Linux内核30-读写自旋锁

    为此,Linux内核提出了读/写自旋锁的概念。也就是说,没有内核控制路径修改共享数据的时候,多个内核控制路径可以同时读取它。...如果有内核控制路径想要修改这个数据结构,它就请求读/写自旋锁的写自旋锁,独占访问这个资源。这大大提高了系统的并发性能。...2 读写自旋锁的数据结构 读/写自旋锁的数据结构是rwlock_t,其定义如下: typedef struct { arch_rwlock_t raw_lock; #ifdef CONFIG_GENERIC_LOCKBREAK...下面我们先以ARM体系解析一遍: arch_rwlock_t的定义: typedef struct { u32 lock; } arch_rwlock_t; 3 读写自旋锁API实现 请求写自旋锁...通过上面的分析可以看出,读写自旋锁使用bit31表示写自旋锁,bit30-0表示读自旋锁,对于读自旋锁而言,绰绰有余了。

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    互斥锁-读写锁-条件锁

    一,使用互斥锁 1,初始化互斥量 不能拷贝互斥量变量,但可以拷贝指向互斥量的指针,这样就可以使多个函数或线程共享互斥量来实现同步。上面动态申请的互斥量需要动态的撤销。...二,使用读写锁 通过读写锁,可以对受保护的共享资源进行并发读取和独占写入。读写锁是可以在读取或写入模式下锁定的单一实体。要修改资源,线程必须首先获取互斥写锁。...必须释放所有读锁之后,才允许使用互斥写锁。...初始化和销毁: 同互斥量一样, 在释放读写锁占用的内存之前, 需要先通过pthread_rwlock_destroy对读写锁进行清理工作, 释放由init分配的资源. 2.加锁和解锁 三,条件变量...假如某个线程需要等待系统处于某种状态下才能继续执行,Linux为了解决这种问题引入了条件变量这种线程同步对象,条件变量是用来通知共享数据状态信息的,等待条件变量总是返回锁住的互斥量,条件变量是与互斥量相关

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    【在Linux世界中追寻伟大的One Piece】读者写者问题与读写锁

    大量短时任务 数据处理 无 消费者处理数据 同步机制 读写锁 互斥锁或信号量 通过对比可以看出,读者写者模型更适合于数据的并发读取,而生产消费者模型更适合于数据的生产和消费。...那么有没有一种方法,可以专门处理这种多读少写的情况呢?有,那就是读写锁。 当前锁状态 读锁请求 写锁请求 无锁 可以 可以 读锁 可以 阻塞 写锁 阻塞 阻塞 注意:写独占,读共享,读锁优先级高。...2.1 -> 读写锁接口 设置读写优先 int pthread_rwlockattr_setkind_np(pthread_rwlockattr_t* attr, int pref); /* pref...共有 3 种选择 PTHREAD_RWLOCK_PREFER_READER_NP (默认设置) 读者优先,可能会导致写者饥饿情况 PTHREAD_RWLOCK_PREFER_WRITER_NP 写者优先...4 -> 写者优先(Writer-Preference) 在这种策略中,系统会优先考虑写者。当写者请求写入权限时,系统会尽快地让写者进入写入区,即使此时有读者正在读取。

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    嵌入式Linux:线程同步(读写锁)

    在Linux中,读写锁(Read-Write Lock)提供了一种同步机制,允许多个线程并发读取共享资源,但只有一个线程可以对该资源进行写操作。...读写锁的规则和状态: 写模式加锁状态:当一个线程获取写锁时,其他所有试图获取该锁的线程(无论是读锁还是写锁)都会被阻塞,直到写锁被释放。...Linux使用pthread_rwlock_t数据类型来表示读写锁,初始化方式有以下两种: 静态初始化: pthread_rwlock_t rwlock = PTHREAD_RWLOCK_INITIALIZER...return 0; } Linux中的读写锁适用于提高读密集型应用的并发性。...这通常需要通过其他机制(如优先级)来控制。 使用场景:当读操作远多于写操作时,读写锁能带来性能提升。如果写操作频繁,读写锁可能并不会比互斥锁表现更好。

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    读写锁 ReentrantReadWriteLock

    排它锁:   之前的Synchronized和ReentrantLock都是排他锁,默认只有一个线程可以占用 读写锁:   读写锁,同一时刻允许多个读线程同时访问,但是写线程访问的时候,所有的读和写都被阻塞...,最适宜与读多写少的情况   通过解释,我们可以知道读写锁,最常用的就是读多写少的场景,读写锁相比于普通的排它锁,提高了很高的读取性能 接口: ReadWriteLock ?...通过接口可以看到需要,实现一个读锁,和一个写锁 实现类: ReemtramtReadWriteLock ? ?  ...但是他的内部的读锁和写锁,还是实现了Lock接口 演示读写锁,在读多写少的情况下,读写锁,相对于Sync排它锁的性能提升 定义商品实体类 package org.dance.day4.rw; /**...,在读写分离时使用,相对于Synchronized排他锁来说,性能提升了10倍不止,所以在读多写少的时候,推荐使用读写锁 作者:彼岸舞 时间:2020\11\03 内容关于:并发编程 本文来源于网络,只做技术分享

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    ReadWriteLock(读写锁)

    ReadWriteLock ReadWriteLock也是一个接口,提供了readLock和writeLock两种锁的操作机制,一个资源可以被多个线程同时读,或者被一个线程写,但是不能同时存在读和写线程...读锁:共享锁 readLock **写锁:**独占锁 writeLock 读写锁 : 一个资源可以被多个读的线程进行访问 ,或者可以被一个写的线程访问, 但是不能同时存在读和写进程 ,读写互斥,读读共享...: 一、无锁 无锁状态多线程抢占资源 会出现问题 二、加锁 synchronized和reentrantLock 都是独占锁 每次只能一个线程来操作 读读 一个线程 只能一个人读 读写 一个线程 写写...一个线程 三、读写锁 ReentrantReadWriteLock 读读可以共享,提升性能 同时多人读 写写 一个线程 缺点: 1.造成锁的饥饿,可能一直读没有写的操作 2.写的时候,自己线程可以读,读的时候...,哪个线程都不可以写 锁降级 锁降级:将写入锁降级为读锁 读锁不能升级为写锁 获取写锁—>获取读锁—>释放写锁—>释放读锁 示例: public class Downgrade { public

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    ReentrantReadWriteLock读写锁

    ,避免写锁饥饿(这里是给了写锁更高的优先级,所以如果碰上获取写锁的线程马上就要获取到锁了,获取读锁的线程不应该和它抢。...,那么唤醒后继的获取写锁的线程 写锁的获取 写锁是独占的,如果发现有读锁占用也是要阻塞等待的: // WriteLock public void lock() { sync.acquire(1)...= getExclusiveOwnerThread(): 其他线程持有写锁 // 也就是说,只要有读锁或写锁被占用,这次就不能获取到写锁 if (w == 0 ||...return free; } 独占锁的释放很简单,直接state减1就好 StampedLock ReadWriteLock 可以解决多线程读写的问题, 但是读的时候, 写线程需要等待读线程释放了才能获取写锁...jdk8 引入了新的读写锁:StampedLock, 进一步提升了并发执行效率。 StampedLock和ReadWriteLock相比,改进之处在于:读的过程中也允许获取写锁后写入。

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    读写锁(ReentrantReadWriteLock)

    读写锁 1、读写锁介绍 2、读写锁入门案例 3、锁降级测试 4、小结 1、读写锁介绍   现实中有这样一种场景:对共享资源有读和写的操作,且写操作没有读操作那么频繁。...针对这种场景,JAVA 的并发包提供了读写锁 ReentrantReadWriteLock,它表示两个锁,一个是读操作相关的锁,称为共享锁;一个是写相关的锁,称为排他锁。...线程进入读锁的条件: 没有其他线程的写锁 没有写请求,或者有写请求,但调用线程和持有锁的线程是同一个(可重入锁) 线程进入写锁的前提条件: 没有其他线程的读锁 没有其他线程的写锁 读写锁有以下三个重要的特性...2、读写锁入门案例 场景:使用读写锁对一个hashmap进行读和写操作 import java.util.HashMap; import java.util.Map; import java.util.concurrent.TimeUnit...原因:当线程获取读锁的时候,可能有其他线程也在持有读锁,因此不能把获取读锁的线程“升级”为写锁;而对于获得写锁的线程,它一定独占了读写锁,因此可以继续让他获取读锁,当它同时获取了写锁和读锁后,还可以先释放写锁继续持有读锁

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    ReentrantReadWriteLock读写锁

    读写锁内部维护了两个锁,一个用于读操作,一个用于写操作。所有 ReadWriteLock实现都必须保证 writeLock操作的内存同步效果也要保持与相关 readLock的联系。...支持可重入,读线程获取读锁后还可以获取读锁,但是不能获取写锁;写线程获取写锁后既可以再次获取写锁还可以获取读锁。 允许从写锁降级为读锁,其实现方式是:先获取写锁,然后获取读锁,最后释放写锁。...定义一个Map来模拟缓存 */ private Map cache = new HashMap(); /* 创建一个读写锁...*/ private ReadWriteLock rwLock = new ReentrantReadWriteLock(); /** * 模拟Hibernate缓存,优先缓存...可以选择读写锁,支持并发读,独占写,提高并发。

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    POSIX读写锁

    读写锁和互斥量不太一样,它允许锁可以是读加锁,写加锁以及未加锁三种状态。每次只能由一个线程处于写加锁状态,但是可以有多个线程处于读加锁状态。 读写锁是一把锁,不是两把锁。它就像是多路开关一样。...读写锁很明显带来了比互斥量更高的并发性。并且读写锁非常适合读取比写入操作更多的情况。有的教材会把读写锁也称为“共享互斥锁”。...当读写锁以写模式锁住,称之为“共享模式锁住”;而当读写锁以读模式锁住,称之为“互斥模式锁住”。 下面是供我们在POSIX下进行读写锁初始化和反向初始化的函数。 ? 下面是与写加锁的函数。 ?...由于读写锁是一把锁,因此在解锁的时候无论你是读加锁,还是写加锁,都是使用下面的解锁函数。 ?...并且写加锁只能被某个线程独自访问。其余线程都在阻塞。并且等待线程中的写加锁线程比读加锁线程优先级高。 总结一下: 读共享,写独享;写必读优先级高。

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    java 读写锁_Java中的读写锁「建议收藏」

    读写锁维护一对锁(读锁和写锁),通过锁的分离,使得并发性提高。...b)关于读写锁的基本使用:在不使用读写锁的时候,一般情况下我们需要使用synchronized搭配等待通知机制完成并发控制(写操作开始的时候,所有晚于写操作的读操作都会进入等待状态),只有写操作完成并通知后才会将等待的线程唤醒继续执行...如果改用读写锁实现,只需要在读操作的时候获取读锁,写操作的时候获取写锁。当写锁被获取到的时候,后续操作(读写)都会被阻塞,只有在写锁释放之后才会执行后续操作。...);11 } b)关于读写读写状态的设计 ①作为已经实现的同步组件,读写锁同样是需要实现同步器来实现同步功能,同步器的同步状态就是读写锁的读写状态,只是读写锁的同步器需要在同步状态上维护多个读线程和写线程的状态...对比下图,低位值表示当前获取写锁的线程重入两次,高位的值表示当前获取读锁的线程重入一次。读写锁的获取伴随着读写状态值的更新。

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    ReentrantReadWriteLock读写锁

    ,避免写锁饥饿(这里是给了写锁更高的优先级,所以如果碰上获取写锁的线程马上就要获取到锁了,获取读锁的线程不应该和它抢。...,那么唤醒后继的获取写锁的线程 写锁的获取 写锁是独占的,如果发现有读锁占用也是要阻塞等待的: // WriteLock public void lock() { sync.acquire(1)...= getExclusiveOwnerThread(): 其他线程持有写锁 // 也就是说,只要有读锁或写锁被占用,这次就不能获取到写锁 if (w == 0 ||...return free; } 独占锁的释放很简单,直接state减1就好 StampedLock ReadWriteLock 可以解决多线程读写的问题, 但是读的时候, 写线程需要等待读线程释放了才能获取写锁...jdk8 引入了新的读写锁:StampedLock, 进一步提升了并发执行效率。 StampedLock和ReadWriteLock相比,改进之处在于:读的过程中也允许获取写锁后写入。

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