技術筆記：Delphi多線程應用讀寫鎖

在多線程應用中鎖是一個很簡單又很複雜的技術，之所以要用到鎖是因為在多進程/線程環境下，一段代碼可能會被同時訪問到，如果這段代碼涉及到了共用資源（數據）就需要保證數據的正確性。也就是所謂的線程安全。之前寫過一篇著於Java線程安全的博客：鏈接

我是在寫一個服務端程式時應用到讀寫鎖，在一個記憶體緩存。先來看看排斥鎖的寫法，代碼如下：

function TValueCalc.GetValue(const key: string): TCache;
var
  objCache: TCache;
begin
  Result := nil;  
  //加鎖
  FRead2Lock.Enter;
  try
    objCache := GetCacheInstance.GetCache(sKey);
    if objCache <> nil then
    begin
      //緩存正在更新，直接退出，不讓線程等待，以提高性能
      if objCache.IsUpdating then
        Exit;
      //是否過期，未過期直接返回
      if MilliSecondsBetween(Now, objCache.LastTime) < Expires then
      begin
        Result := objCache;
        Exit;
      end;
      
      objCache.IsUpdating := True;
    end;
    //更新緩存
    Result := UpdateCache(key);
  finally
    //釋放鎖
    FRead2Lock.Leave;
  end;
end;

但是這個緩存有一個特點，就是每個緩存項存活的時間很短，這就會導致大量的緩存更新操作，而這些更新操作由於業務不同耗時也不同。這就導致線程都在等待緩存的更新。為瞭解決這個問題引入了讀寫鎖。讓讀鎖可以在寫數據時釋放，讓後面的線程繼續執行查找緩存數據。

function TValueCalc.GetValue(const key: string): TCache;
var
  objCache: TCache;
begin
  Result := nil;      
  FRead2Lock.Enter;
  try
    objCache := GetCacheInstance.GetCache(sKey);
    if objCache <> nil then
    begin
      //緩存正在更新，直接退出，不讓線程等待，以提高性能
      if objCache.IsUpdating then
        Exit;
      //檢查緩存是否過期
      if MilliSecondsBetween(Now, objCache.LastTime) < Expires then
      begin
        Result := objCache;
        Exit;
      end;
      
      objCache.IsUpdating := True;
    end;
    
    //先釋放讀鎖，後麵線程可以繼續讀數據
    FRead2Lock.Leave;
    //加寫鎖
    FWriteLock.Enter;
    try
      //更新緩存
      Result := UpdateCache(key);
    finally
      //數據更新完畢，重新加上讀鎖
      FRead2Lock.Enter;
      //釋放寫鎖
      FWriteLock.Leave;
    end;
  finally
    //釋放讀鎖
    FRead2Lock.Leave;
  end;
end;

讀寫鎖是在進行寫數據前先釋放掉讀鎖，然後馬上加上寫鎖，這樣後續讀緩存的線程就可以繼續執行，不會等待。而同時寫緩存已經上鎖，這樣就不會資源衝突。

讀寫鎖這樣就可以大大提升讀緩存的性能，也不會影響到緩存的更新了。