这篇文章，我们深入聊聊：读写锁如何保证 HashMap 成为一个线程安全的容器。
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1.编程范式例子
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上图展示了使用读写锁对 HashMap 进行操作的编程范式，核心要点：
- 单独的类用于封装对 HashMap 的读、写操作；
- 读操作方法内部，先获取读锁，读取数据之后，释放读锁；
- 写操作方法内部，先获取写锁，写入成功之后，释放写锁。
很多同学问我：”勇哥，假如读锁申请成功后，写锁会阻塞吗 ？“ 或者 ”写锁申请成功后，读锁会被阻塞吗？“ 。
答案是肯定的，读写必然互斥 。
笔者分别写两个简单的例子，并展示堆栈图，大家就可以一目了然。
2.读锁申请成功后，写锁会被阻塞
我们将 ReadWriteLockCache 的读操作修改如下：
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然后编写 main 方法：
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main 方法中，我们先后启动读线程、写线程 。
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我们通过 IDEA 打印堆栈日志，发现：读线程先获取读锁，然后休眠 10 秒，这样读锁就不会释放，后面写线程尝试获取写锁时，写线程阻塞了。
3.写锁申请成功后，读锁会被阻塞
我们将 ReadWriteLockCache 的读操作代码还原，然后将写操作修改如下：
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然后编写 Main 方法：
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main 方法中，我们先后启动写线程、读线程 。
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我们通过 IDEA 打印堆栈日志，发现：写线程先获取写锁，然后休眠 10 秒，这样写锁就不会释放，后面读线程尝试获取读锁时，线程阻塞了。
4.使用 ConcurrentHashMap 是不是更简单点
有的同学会问：使用 ConcurrentHashMap 是不是更简单点吗 ？
我们分两个层面来说明：
1）读写锁 + 多个 HashMap
读写锁可以操作多个 HashMap ，每次写操作需要同时变更多个 HashMap ，为了保证其一致性，故需要加锁，ConcurrentHashMap 并发容器在多线程环境下的线程安全也只是针对其自身，故从这个维度，选用读写锁是必然的选择 。
我们举 RocketMQ NameServer 的经典案例：
Broker 启动之后会向所有 NameServer 定期（每 30s）发送心跳包(路由信息)，NameServer 会定期扫描 Broker 存活列表，如果超过 120s 没有心跳则移除此 Broker 相关信息，代表下线。
那么 NameServer 如何保存路由信息呢？
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路由信息通过几个 HashMap 来保存，当 Broker 向 Nameserver 发送心跳包（路由信息），Nameserver 需要对 HashMap 进行数据更新，但我们都知道 HashMap 并不是线程安全的，高并发场景下，容易出现 CPU 100% 问题，所以更新 HashMap 时需要加锁，RocketMQ 使用了 JDK 的读写锁 ReentrantReadWriteLock 。
- 更新路由信息，操作写锁
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- 查询主题信息，操作读锁
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2）读写锁 + 1 个 HashMap
假如我们仅仅使用读写锁操作 1 个 HashMap ，那么我们需要分析下 ConcurrentHashMap 的原理。
- JDK 8 之前
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从图中我们可以看出， ConcurrentHashMap 内部进行了 Segment 分段，Segment 继承了 ReentrantLock，可以理解为一把锁，各个 Segment 之间都是相互独立上锁的，互不影响。
同一个 Segment 的读写都需要加锁，即落在同一个 Segment 中的读、写操作是串行的，其读的并发性低于读写锁 + HashMap 的，
因此在 JDK 1.8 之前，ConcurrentHashMap 是落后于读写锁 + HashMap 的结构的。
- JDK 1.8 及其后续版本
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JDK 1.8 对 ConcurrentHashMap 代码进行了大幅优化，存储结构与 HashMap 非常类似，同时引入了 CAS 机制（轻量级） 来解决并发更新。
因此，相比读写锁操作 1 个 HashMap， 使用 ConcurrentHashMap 更具性能优势。
5.总结
这篇文章，我们深入剖析：读写锁如何保证 HashMap 成为一个线程安全的容器。
1）读写锁编程范式
- 单独的类用于封装对 HashMap 的读、写操作；
- 读操作方法内部，先获取读锁，读取数据之后，释放读锁；
- 写操作方法内部，先获取写锁，写入成功之后，释放写锁。
2）两个实验例子
- 读锁申请成功后，写线程申请写锁会阻塞
- 写锁申请成功后，读线程申请读锁会阻塞
我们用两个实验突出了读写锁的特性：读读不互斥，读写互斥，写写互斥 。
3）使用 ConcurrentHashMap 是不是更简单点
- 假如需要操作 多个 HashMap ，那么读写锁更加有优势 ;
- 假如仅仅操作 1个 HashMap , 建议使用 JDK 1.8 ConcurrentHashMap ，性能会更好。
