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java - 经典的读者-作者算法——使用单个锁有什么问题吗？

转载作者：塔克拉玛干更新时间：2023-11-03 05:02:12

我问的是经典的读者-作者问题:wiki link

我最近在研究这个，我写了一个只使用一个锁的解决方案:

class ReadWrite {
    private Object lock = new Object();
    private boolean isWriting = false;
    private int readerCount = 0;

    public void read() throws InterruptedException {
        synchronized(lock) {
            while (isWriting) {
                lock.wait();
            }
            readerCount++;
        }
        doRead(); // takes some time to read it...
        synchronized(lock) {
            readerCount--;
            lock.notifyAll();
        }
    }

    public void write(int value) throws InterruptedException {
        synchronized(lock) {
            while (readerCount > 0 || isWriting) {
                lock.wait();
            }
            isWriting = true;
        }
        doWrite(value); // takes some time to write it
        synchronized(lock) {
            isWriting = false;
            lock.notifyAll();
        }
    }

    private void doRead() { // omitted }
    private void doWrite(int value) { // omitted }
}

.. 然后我会创建一堆线程，每个线程重复调用 read() 或 write()。

这解决了有利于读者的第一个读者/作者问题。

...然后我在网上看到所有的引用资料/书籍总是使用两个/多个锁；所以我不确定我是否遗漏了什么

我用多线程配置测试了它，它实际上工作正常，如下所示:1)同时多次读取2) 在没有阅读的情况下，任何时候只有一个作家在写作

我解决了它直到 3rd 读者/作者问题(读者/作者之间的公平性)，只是稍微增加了上面的解决方案，你可以在下面看到/* edited */)

除了可能的效率差异之外，您是否看到任何错误的算法 w/为读者/作者问题使用单个锁(至少对于有利于读者的第一个读者/作者问题)?

编辑:

有人讨论我是否可以通过修改原始文件来解决第三个读者/作者问题...并将其限制在 2000 毫秒(100 毫秒读/写 * 20 个线程)以下，所以在这里；您可以取消注释所有系统输出以查看独占写入是否仍然发生以及同时读取。我还在下面复制粘贴了时间运行输出。

import java.util.LinkedList;
import java.util.Queue;
import java.util.concurrent.locks.LockSupport;
import java.util.stream.IntStream;

class ReadWrite {
   private Object lock = new Object();
   private boolean isWriting = false;
   private int readerCount = 0;

   Queue<Thread> order = new LinkedList<Thread>();

   public void read(Reader r) throws InterruptedException {
      long start = System.currentTimeMillis();

      synchronized (lock) {
         while (isWriting || (!order.isEmpty() && order.peek() != r)) {

            if (!order.contains(r)) {
               order.add(r);
            }

            lock.wait();
         }

         order.remove(r);
         readerCount++;
         lock.notifyAll();
         // System.out.println("Reader " + r.id + " started reading; readerCount: " + readerCount);
      }

      doRead(r.id); // takes however many seconds to read it...

      synchronized (lock) {
         readerCount--;
         // System.out.println("Reader " + r.id + " finished reading; readerCount: " + readerCount);
         lock.notifyAll();
      }

      long delta = System.currentTimeMillis() - start;
      System.out.println("Reader " + r.id + " delta: " + delta + "");
   }

   public void write(Writer w, int value) throws InterruptedException {
      // System.out.println("Writer " + w.id + " entered write");
      long start = System.currentTimeMillis();

      synchronized (lock) {
         while (readerCount > 0 || isWriting ||  (!order.isEmpty() && order.peek() != w)) {

            if (!order.contains(w)) {
               order.add(w);
            }

            lock.wait();
         }

         order.remove(w);
         isWriting = true;
         // System.out.println("Writer " + w.id + " started writing-----------");
      }

      doWrite(w.id, value);

      synchronized (lock) {
         isWriting = false;

         // System.out.println("Writer " + w.id + " finished writing----------");
         lock.notifyAll();
      }

      long delta = System.currentTimeMillis() - start;
      System.out.println("Writer " + w.id + " delta: " + delta);

      if (delta - 2000 > 10) {
         System.out.println("!!!attention above!!!");
      }
   }

   private void doRead(int readerId) {
      LockSupport.parkNanos(100_000_000L);
   }

   private void doWrite(int writerId, int value) {
      LockSupport.parkNanos(100_000_000L);
   }
}

class Reader extends Thread{
   public int id = 0;
   private ReadWrite rw = null;
   public Reader(int id, ReadWrite rw) {
      this.id = id;
      this.rw = rw;
   }

   @Override
   public void run() {
      while (true) {
         try {
            rw.read(this);
         } catch (InterruptedException e) {
         }
      }
   }
}

class Writer extends Thread {
   public int id = 0;
   private ReadWrite rw = null;

   public Writer(int id, ReadWrite rw) {
      this.id = id;
      this.rw = rw;
   }

   @Override
   public void run() {
      while (true) {
         try {
            rw.write(this, 0);
         } catch (InterruptedException e) {
         }  
      }
   }
}

public class RW {
   public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
      ReadWrite rw = new ReadWrite();

      for (int i : IntStream.range(0, 10).toArray()) {
         new Reader(i, rw).start();
      }

      for (int i : IntStream.range(0, 10).toArray()) {
         new Writer(i, rw).start();
      }
   }
}

扩展运行的输出:

Reader 7 delta: 100
Reader 8 delta: 100
Reader 9 delta: 100
Reader 3 delta: 101
Reader 2 delta: 100
Reader 5 delta: 100
Reader 1 delta: 101
Reader 0 delta: 101
Reader 6 delta: 100
Reader 4 delta: 100
Writer 0 delta: 200
Writer 1 delta: 302
Writer 3 delta: 402
Writer 5 delta: 502
Writer 2 delta: 603
Writer 4 delta: 704
Writer 6 delta: 805
Writer 7 delta: 906
Writer 8 delta: 1006
Writer 9 delta: 1106
Reader 8 delta: 1106
Reader 9 delta: 1106
Reader 7 delta: 1106
Reader 5 delta: 1105
Reader 6 delta: 1105
Reader 3 delta: 1106
Reader 2 delta: 1105
Reader 1 delta: 1105
Reader 0 delta: 1105
Reader 4 delta: 1105
Writer 0 delta: 1108
Writer 1 delta: 1107
Writer 3 delta: 1106
Writer 5 delta: 1106
Writer 2 delta: 1105
Writer 4 delta: 1105
Writer 6 delta: 1104
Writer 7 delta: 1104
Writer 8 delta: 1104
Writer 9 delta: 1105
Reader 8 delta: 1105
Reader 7 delta: 1106
Reader 9 delta: 1106
Reader 3 delta: 1107
Reader 5 delta: 1107
Reader 6 delta: 1107
Reader 2 delta: 1107
Reader 4 delta: 1107
Reader 1 delta: 1108
Reader 0 delta: 1108
Writer 0 delta: 1108
Writer 1 delta: 1107
Writer 3 delta: 1108
Writer 5 delta: 1108
Writer 2 delta: 1108
Writer 4 delta: 1109
Writer 6 delta: 1109
Writer 7 delta: 1109
Writer 8 delta: 1109
Writer 9 delta: 1109
Reader 8 delta: 1110
Reader 9 delta: 1109
Reader 7 delta: 1110
Reader 3 delta: 1110
Reader 5 delta: 1111
Reader 4 delta: 1110
Reader 2 delta: 1110
Reader 6 delta: 1110
Reader 0 delta: 1110
Reader 1 delta: 1111
Writer 0 delta: 1111
Writer 1 delta: 1112
Writer 3 delta: 1111
Writer 5 delta: 1112
Writer 2 delta: 1113
Writer 4 delta: 1111
Writer 6 delta: 1112
Writer 7 delta: 1111
Writer 8 delta: 1112
Writer 9 delta: 1112
Reader 8 delta: 1111
Reader 9 delta: 1111
Reader 7 delta: 1111
Reader 5 delta: 1110
Reader 3 delta: 1111
Reader 6 delta: 1110
Reader 4 delta: 1110
Reader 2 delta: 1110
Reader 1 delta: 1110
Reader 0 delta: 1110
Writer 0 delta: 1109
Writer 1 delta: 1109
Writer 3 delta: 1109
Writer 5 delta: 1109
Writer 2 delta: 1109
Writer 4 delta: 1110
Writer 6 delta: 1109
Writer 7 delta: 1109
Writer 8 delta: 1108
Writer 9 delta: 1107
Reader 3 delta: 1105
Reader 7 delta: 1106
Reader 4 delta: 1105
Reader 6 delta: 1105
Reader 8 delta: 1107
Reader 9 delta: 1106
Reader 2 delta: 1105
Reader 1 delta: 1105
Reader 0 delta: 1105
Reader 5 delta: 1107
Writer 0 delta: 1106
Writer 1 delta: 1105
Writer 3 delta: 1106
Writer 5 delta: 1105
Writer 2 delta: 1104
Writer 4 delta: 1103
Writer 6 delta: 1103
Writer 7 delta: 1103
Writer 8 delta: 1103
Writer 9 delta: 1104
Reader 3 delta: 1104
Reader 7 delta: 1105
Reader 8 delta: 1106
Reader 1 delta: 1105
Reader 4 delta: 1106
Reader 6 delta: 1106
Reader 0 delta: 1105
Reader 2 delta: 1105
Reader 9 delta: 1106
Reader 5 delta: 1105
Writer 0 delta: 1105
Writer 1 delta: 1105
Writer 3 delta: 1104
Writer 5 delta: 1105
Writer 2 delta: 1106
Writer 4 delta: 1107
Writer 6 delta: 1109
Writer 7 delta: 1109
Writer 8 delta: 1110
Writer 9 delta: 1110
Reader 7 delta: 1110
Reader 3 delta: 1111
Reader 8 delta: 1110
Reader 1 delta: 1111
Reader 4 delta: 1111
Reader 6 delta: 1112
Reader 0 delta: 1112
Reader 5 delta: 1112
Reader 2 delta: 1112
Reader 9 delta: 1112
Writer 0 delta: 1113
Writer 1 delta: 1113
Writer 3 delta: 1113
Writer 5 delta: 1113
Writer 2 delta: 1113
Writer 4 delta: 1112
Writer 6 delta: 1110
Writer 7 delta: 1111
Writer 8 delta: 1110
Writer 9 delta: 1111
Reader 7 delta: 1110
Reader 3 delta: 1111
Reader 8 delta: 1110
Reader 1 delta: 1110
Reader 4 delta: 1110
Reader 6 delta: 1109
Reader 0 delta: 1110
Reader 5 delta: 1109
Reader 9 delta: 1109
Reader 2 delta: 1109
Writer 0 delta: 1109
Writer 1 delta: 1111
Writer 3 delta: 1112
Writer 5 delta: 1111
Writer 2 delta: 1111
Writer 4 delta: 1111
Writer 6 delta: 1112
Writer 7 delta: 1112
Writer 8 delta: 1112
Writer 9 delta: 1111
Reader 7 delta: 1111
Reader 3 delta: 1110
Reader 8 delta: 1111
Reader 4 delta: 1112
Reader 1 delta: 1112
Reader 5 delta: 1112
Reader 6 delta: 1113
Reader 0 delta: 1112
Reader 2 delta: 1113
Reader 9 delta: 1113
Writer 0 delta: 1112
Writer 1 delta: 1111
Writer 3 delta: 1110
Writer 5 delta: 1110
Writer 2 delta: 1109
Writer 4 delta: 1109
Writer 6 delta: 1108
Writer 7 delta: 1108
Writer 8 delta: 1109
Writer 9 delta: 1109
Reader 7 delta: 1109
Reader 3 delta: 1109
Reader 1 delta: 1107
Reader 4 delta: 1107
Reader 8 delta: 1109
Reader 9 delta: 1106
Reader 0 delta: 1107
Reader 2 delta: 1106
Reader 6 delta: 1107
Reader 5 delta: 1107
Writer 0 delta: 1107
Writer 1 delta: 1106
Writer 3 delta: 1107
Writer 5 delta: 1109
Writer 2 delta: 1110
Writer 4 delta: 1110
Writer 6 delta: 1111
Writer 7 delta: 1110
Writer 8 delta: 1109
Writer 9 delta: 1109
Reader 7 delta: 1109
Reader 1 delta: 1109
Reader 3 delta: 1110
Reader 4 delta: 1109
Reader 8 delta: 1110
Reader 0 delta: 1109
Reader 9 delta: 1109
Reader 6 delta: 1109
Reader 2 delta: 1109
Reader 5 delta: 1109
Writer 0 delta: 1109
Writer 1 delta: 1110
Writer 3 delta: 1110
Writer 5 delta: 1109
Writer 2 delta: 1108
Writer 4 delta: 1109
Writer 6 delta: 1108
Writer 7 delta: 1109
Writer 8 delta: 1111
Writer 9 delta: 1111
Reader 1 delta: 1111
Reader 7 delta: 1112
Reader 3 delta: 1111
Reader 4 delta: 1111
Reader 8 delta: 1111
Reader 9 delta: 1111
Reader 6 delta: 1111
Reader 0 delta: 1111
Reader 2 delta: 1112
Reader 5 delta: 1112
Writer 0 delta: 1111
Writer 1 delta: 1111
Writer 3 delta: 1110
Writer 5 delta: 1109
Writer 2 delta: 1109
Writer 4 delta: 1110
Writer 6 delta: 1110
Writer 7 delta: 1110
Writer 8 delta: 1108
Writer 9 delta: 1107
Reader 1 delta: 1107
Reader 7 delta: 1108
Reader 3 delta: 1108
Reader 4 delta: 1109
Reader 8 delta: 1108
Reader 0 delta: 1109
Reader 6 delta: 1109
Reader 9 delta: 1109
Reader 2 delta: 1109
Reader 5 delta: 1109
Writer 0 delta: 1108
Writer 1 delta: 1108
Writer 3 delta: 1108
Writer 5 delta: 1108
Writer 2 delta: 1109
Writer 4 delta: 1107
Writer 6 delta: 1107
Writer 7 delta: 1107
Writer 8 delta: 1107
Writer 9 delta: 1108
Reader 1 delta: 1108
Reader 4 delta: 1107
Reader 7 delta: 1108
Reader 3 delta: 1108
Reader 8 delta: 1108
Reader 6 delta: 1107
Reader 0 delta: 1107
Reader 5 delta: 1107
Reader 9 delta: 1108
Reader 2 delta: 1107
Writer 0 delta: 1107
Writer 1 delta: 1107
Writer 3 delta: 1108
Writer 5 delta: 1109
Writer 2 delta: 1109
Writer 4 delta: 1109
Writer 6 delta: 1110
Writer 7 delta: 1109
Writer 8 delta: 1110
Writer 9 delta: 1110
Reader 1 delta: 1109
Reader 3 delta: 1109
Reader 4 delta: 1109
Reader 7 delta: 1109
Reader 0 delta: 1109
Reader 5 delta: 1108
Reader 8 delta: 1109
Reader 6 delta: 1109
Reader 9 delta: 1109
Reader 2 delta: 1109
Writer 0 delta: 1110
Writer 1 delta: 1111
Writer 3 delta: 1111
Writer 5 delta: 1110
Writer 2 delta: 1110
Writer 4 delta: 1111
Writer 6 delta: 1111
Writer 7 delta: 1112
Writer 8 delta: 1111
Writer 9 delta: 1110
Reader 1 delta: 1111
Reader 3 delta: 1110
Reader 4 delta: 1111
Reader 0 delta: 1111
Reader 5 delta: 1111
Reader 7 delta: 1112
Reader 8 delta: 1112
Reader 6 delta: 1112
Reader 2 delta: 1112
Reader 9 delta: 1112
Writer 0 delta: 1111
Writer 1 delta: 1110
Writer 3 delta: 1109
Writer 5 delta: 1110
Writer 2 delta: 1109
Writer 4 delta: 1110
Writer 6 delta: 1110
Writer 7 delta: 1109
Writer 8 delta: 1110
Writer 9 delta: 1111
Reader 1 delta: 1111
Reader 3 delta: 1112
Reader 4 delta: 1111
Reader 5 delta: 1110
Reader 0 delta: 1110
Reader 7 delta: 1112
Reader 8 delta: 1111
Reader 6 delta: 1111
Reader 9 delta: 1110
Reader 2 delta: 1110
Writer 0 delta: 1111
Writer 1 delta: 1111
Writer 3 delta: 1112
Writer 5 delta: 1112
Writer 2 delta: 1112
Writer 4 delta: 1110
Writer 6 delta: 1110
Writer 7 delta: 1111
Writer 8 delta: 1110
Writer 9 delta: 1110
Reader 1 delta: 1109
Reader 3 delta: 1109
Reader 5 delta: 1109
Reader 4 delta: 1109
Reader 7 delta: 1108
Reader 8 delta: 1108
Reader 0 delta: 1110
Reader 6 delta: 1108
Reader 9 delta: 1108
Reader 2 delta: 1108
Writer 0 delta: 1107
Writer 1 delta: 1108
Writer 3 delta: 1107
Writer 5 delta: 1107
Writer 2 delta: 1107
Writer 4 delta: 1107
Writer 6 delta: 1107
Writer 7 delta: 1106
Writer 8 delta: 1106
Writer 9 delta: 1105
Reader 1 delta: 1105
Reader 3 delta: 1105
Reader 5 delta: 1106
Reader 4 delta: 1106
Reader 7 delta: 1105
Reader 0 delta: 1106
Reader 8 delta: 1106
Reader 6 delta: 1106
Reader 9 delta: 1106
Reader 2 delta: 1106
Writer 0 delta: 1107
Writer 1 delta: 1106
Writer 3 delta: 1106
Writer 5 delta: 1106
Writer 2 delta: 1107
Writer 4 delta: 1107
Writer 6 delta: 1107
Writer 7 delta: 1107
Writer 8 delta: 1108
Writer 9 delta: 1108
Reader 1 delta: 1109
Reader 3 delta: 1108
Reader 5 delta: 1108
Reader 7 delta: 1109
Reader 4 delta: 1109
Reader 8 delta: 1108
Reader 0 delta: 1108
Reader 9 delta: 1109
Reader 2 delta: 1109
Reader 6 delta: 1109
Writer 0 delta: 1108
Writer 1 delta: 1108
Writer 3 delta: 1109
Writer 5 delta: 1108
Writer 2 delta: 1108
Writer 4 delta: 1108
Writer 6 delta: 1107
Writer 7 delta: 1108
Writer 8 delta: 1107
Writer 9 delta: 1107
Reader 1 delta: 1106
Reader 3 delta: 1107
Reader 5 delta: 1107
Reader 7 delta: 1106
Reader 0 delta: 1108
Reader 8 delta: 1108
Reader 4 delta: 1108
Reader 9 delta: 1108
Reader 2 delta: 1108
Reader 6 delta: 1108
Writer 0 delta: 1109
Writer 1 delta: 1111
Writer 3 delta: 1111
Writer 5 delta: 1111
Writer 2 delta: 1110
Writer 4 delta: 1110
Writer 6 delta: 1111
Writer 7 delta: 1111
Writer 8 delta: 1112
Writer 9 delta: 1112
Reader 1 delta: 1113
Reader 3 delta: 1112
Reader 5 delta: 1112
Reader 0 delta: 1110
Reader 7 delta: 1112
Reader 8 delta: 1111
Reader 9 delta: 1110
Reader 4 delta: 1111
Reader 6 delta: 1110
Reader 2 delta: 1110
Writer 0 delta: 1110
Writer 1 delta: 1108
Writer 3 delta: 1107
Writer 5 delta: 1108
Writer 2 delta: 1108
Writer 4 delta: 1108
Writer 6 delta: 1108
Writer 7 delta: 1107
Writer 8 delta: 1106
Writer 9 delta: 1107
Reader 1 delta: 1106
Reader 3 delta: 1106
Reader 5 delta: 1105
Reader 0 delta: 1106
Reader 7 delta: 1106
Reader 8 delta: 1106
Reader 4 delta: 1106
Reader 9 delta: 1106
Reader 6 delta: 1106
Reader 2 delta: 1107
Writer 0 delta: 1106
Writer 1 delta: 1107
Writer 3 delta: 1108
Writer 5 delta: 1108
Writer 2 delta: 1109
Writer 4 delta: 1110
Writer 6 delta: 1109
Writer 7 delta: 1110
Writer 8 delta: 1111
Writer 9 delta: 1110
Reader 3 delta: 1110
Reader 5 delta: 1110
Reader 1 delta: 1110
Reader 7 delta: 1110
Reader 0 delta: 1110
Reader 4 delta: 1110
Reader 8 delta: 1110
Reader 9 delta: 1110
Reader 2 delta: 1110
Reader 6 delta: 1111
Writer 0 delta: 1110
Writer 1 delta: 1110
Writer 3 delta: 1109
Writer 5 delta: 1109
Writer 2 delta: 1109
Writer 4 delta: 1110
Writer 6 delta: 1110
Writer 7 delta: 1110
Writer 8 delta: 1110
Writer 9 delta: 1110
Reader 3 delta: 1111
Reader 0 delta: 1111
Reader 5 delta: 1112
Reader 7 delta: 1111
Reader 1 delta: 1112
Reader 9 delta: 1110
Reader 8 delta: 1110
Reader 4 delta: 1110
Reader 2 delta: 1110
Reader 6 delta: 1110
Writer 0 delta: 1110
Writer 1 delta: 1110
Writer 3 delta: 1110
Writer 5 delta: 1109
Writer 2 delta: 1109
Writer 4 delta: 1107
Writer 6 delta: 1108
Writer 7 delta: 1107
Writer 8 delta: 1107
Writer 9 delta: 1108
Reader 3 delta: 1107
Reader 1 delta: 1107
Reader 9 delta: 1107
Reader 0 delta: 1107
Reader 7 delta: 1107
Reader 5 delta: 1107
Reader 6 delta: 1107
Reader 2 delta: 1107
Reader 4 delta: 1108
Reader 8 delta: 1108
Writer 0 delta: 1108
Writer 1 delta: 1107
Writer 3 delta: 1108
Writer 5 delta: 1108
Writer 2 delta: 1107
Writer 4 delta: 1108
Writer 6 delta: 1107
Writer 7 delta: 1109
Writer 8 delta: 1109
Writer 9 delta: 1108
Reader 3 delta: 1108
Reader 1 delta: 1108
Reader 9 delta: 1108
Reader 7 delta: 1109
Reader 0 delta: 1109
Reader 5 delta: 1109
Reader 8 delta: 1109
Reader 2 delta: 1109
Reader 6 delta: 1109
Reader 4 delta: 1109
Writer 0 delta: 1108
Writer 1 delta: 1110
Writer 3 delta: 1109
Writer 5 delta: 1109
Writer 2 delta: 1109
Writer 4 delta: 1108
Writer 6 delta: 1108
Writer 7 delta: 1106
Writer 8 delta: 1107
Writer 9 delta: 1107
Reader 1 delta: 1107
Reader 3 delta: 1108
Reader 9 delta: 1107
Reader 0 delta: 1107
Reader 5 delta: 1107
Reader 7 delta: 1107
Reader 8 delta: 1107
Reader 6 delta: 1107
Reader 2 delta: 1107
Reader 4 delta: 1107
Writer 0 delta: 1108
Writer 1 delta: 1107
Writer 3 delta: 1107
Writer 5 delta: 1108
Writer 2 delta: 1109
Writer 4 delta: 1110
Writer 6 delta: 1111
Writer 7 delta: 1112
Writer 8 delta: 1110
Writer 9 delta: 1111
Reader 3 delta: 1111
Reader 1 delta: 1111
Reader 5 delta: 1111
Reader 9 delta: 1112
Reader 0 delta: 1111
Reader 7 delta: 1112
Reader 6 delta: 1112
Reader 2 delta: 1112
Reader 4 delta: 1112
Reader 8 delta: 1112
Writer 0 delta: 1111
Writer 1 delta: 1111
Writer 3 delta: 1113
Writer 5 delta: 1112
Writer 2 delta: 1112
Writer 4 delta: 1111
Writer 6 delta: 1110
Writer 7 delta: 1109
Writer 8 delta: 1109
Writer 9 delta: 1109
Reader 3 delta: 1108
Reader 1 delta: 1108
Reader 9 delta: 1108
Reader 0 delta: 1108
Reader 5 delta: 1108
Reader 2 delta: 1108
Reader 7 delta: 1109
Reader 4 delta: 1108
Reader 6 delta: 1108
Reader 8 delta: 1108
Writer 0 delta: 1110
Writer 1 delta: 1109
Writer 3 delta: 1107
Writer 5 delta: 1107
Writer 2 delta: 1107
Writer 4 delta: 1107
Writer 6 delta: 1107
Writer 7 delta: 1108
Writer 8 delta: 1108
Writer 9 delta: 1108
Reader 3 delta: 1109
Reader 9 delta: 1109
Reader 1 delta: 1110
Reader 7 delta: 1108
Reader 4 delta: 1108
Reader 2 delta: 1108
Reader 0 delta: 1110
Reader 8 delta: 1108
Reader 5 delta: 1110
Reader 6 delta: 1108
Writer 0 delta: 1106
Writer 1 delta: 1106
Writer 3 delta: 1106
Writer 5 delta: 1107
Writer 2 delta: 1106
Writer 4 delta: 1106
Writer 6 delta: 1106
Writer 7 delta: 1106
Writer 8 delta: 1106
Writer 9 delta: 1106
Reader 3 delta: 1105
Reader 9 delta: 1105
Reader 1 delta: 1105
Reader 4 delta: 1105
Reader 7 delta: 1105
Reader 2 delta: 1105
Reader 8 delta: 1105
Reader 0 delta: 1105
Reader 5 delta: 1105
Reader 6 delta: 1105
Writer 0 delta: 1106
Writer 1 delta: 1107
Writer 3 delta: 1108
Writer 5 delta: 1107
Writer 2 delta: 1108

因此它会限制在最大预期时间范围内；

最佳答案

似乎您的代码仍然没有解决第三个问题，并且优先考虑读者而不是作者。正如维基所说:

Therefore, the third readers-writers problem is sometimes proposed, which adds the constraint that no thread shall be allowed to starve; that is, the operation of obtaining a lock on the shared data will always terminate in a bounded amount of time.

让我们创建 10 个读者和 10 个作者线程:

public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
    ReadWrite rw = new ReadWrite();
    for(int i : IntStream.range(0, 10).toArray()) {
        new Thread(() -> {
            while(true) {
                try {
                    rw.read(i);
                } catch (InterruptedException e) {}
            }
        }, "Reader #"+i).start();
    }
    for(int i : IntStream.range(0, 10).toArray()) {
        new Thread(() -> {
            while(true) {
                try {
                    rw.write(i, i);
                } catch (InterruptedException e) {}
            }
        }, "Writer #"+i).start();
    }
}

让 doRead 和 doWrite 只 hibernate 100 毫秒:

private void doRead(int readerId) { 
    LockSupport.parkNanos(100_000_000L);
}

private void doWrite(int writerId, int value) {
    LockSupport.parkNanos(100_000_000L);
}

让我们打印执行写入所需的时间:

public void write(int writerId, int value) throws InterruptedException {
   long start = System.currentTimeMillis();
   ... all your code ...
   long delta = System.currentTimeMillis()-start;
   System.out.println("Write delta: "+delta);
}

我删除了其他打印件。现在我看到以下输出:

Write delta: 200
Write delta: 200
Write delta: 600
Write delta: 800
Write delta: 1000
Write delta: 1099
Write delta: 1300
Write delta: 1500
Write delta: 600
Write delta: 1899
...
Write delta: 2700
Write delta: 4399
Write delta: 2100
Write delta: 1900
...
Write delta: 2800
Write delta: 3400
Write delta: 6999
Write delta: 900
Write delta: 1300
Write delta: 2500
...
Write delta: 1800
Write delta: 2800
Write delta: 7802
Write delta: 2600
...

我预计最大增量大约为 2000 毫秒:我们有 20 个并发线程，每个线程运行大约需要 100 毫秒，因此我们最多应该等待所有其他线程完成当前操作。但是我们不应该多次等待其他线程。实际上，当我用标准 JDK ReentrantReadWriteLock 替换您的实现时，我观察到最大增量 2000-2100。在您的情况下，延迟时间可能会长几倍，而且似乎没有保证最大值(从长远来看，我也观察到更高的延迟时间)。因此我不会说您的代码解决了第三个问题。

关于java - 经典的读者-作者算法——使用单个锁有什么问题吗？，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题： https://stackoverflow.com/questions/32901672/

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