我有为任意键实现“锁定处理程序”的代码。给定一个key，它确保一次只有一个线程可以处理那个(或等于)key(这里意味着调用externalSystem.process(key) 调用)。
到目前为止，我有这样的代码:
public class MyHandler {
private final SomeWorkExecutor someWorkExecutor;
private final ConcurrentHashMap<Key, Lock> lockMap = new ConcurrentHashMap<>();
public void handle(Key key) {
// This can lead to OOM as it creates locks without removing them
Lock keyLock = lockMap.computeIfAbsent(
key, (k) -> new ReentrantLock()
);
keyLock.lock();
try {
someWorkExecutor.process(key);
} finally {
keyLock.unlock();
}
}
}
我知道这段代码会导致 OutOfMemoryError，因为没有人清除 map 。
我在考虑如何制作能够累积有限数量元素的 map 。当超过限制时，我们应该用新的替换最旧的访问元素(此代码应与最旧的元素同步作为监视器)。但我不知道如何让回调告诉我超出了限制。
请分享您的想法。
附言
我重新阅读了任务，现在我发现我有一个限制，即 handle 方法不能被调用超过 8 个线程。我不知道它对我有什么帮助，但我只是提到了它。
附言2
@Boris the Spider 提出了很好的简单解决方案:
} finally {
lockMap.remove(key);
keyLock.unlock();
}
但是在 Boris 注意到我们的代码不是线程安全的因为它破坏了行为之后:
让我们研究 3 个使用相同键调用的线程:
map.remove(key); map.remove(key);。在此线程#3 调用方法 handle 之后。它检查映射中是否不存在此键的锁，因此它创建新锁并获取它。 为避免这种情况，在清除 map 之前，我们应该阻止任何线程获取锁，而来自 waitset 的所有线程都没有获取和释放锁。看起来需要足够复杂的同步，它会导致算法运行缓慢。本地图大小超过某个限制值时，也许我们应该不时地清除 map 。
我浪费了很多时间，但不幸的是我不知道如何实现这一点。
最佳答案
您不需要尝试将大小限制为某个任意值 - 事实证明，您可以完成这种“锁定处理程序”的习惯用法，同时只恰好存储键的数量当前锁定在 map 中。
想法是使用一个简单的约定:成功添加映射到 map 算作“锁定”操作，删除它算作“解锁”操作。这巧妙地避免了在某些线程仍将其锁定时删除映射以及其他竞争条件的问题。
此时，映射中的value只是用来阻塞其他携带相同key到达的线程，需要等到映射被移除。
这是一个示例1，其中 CountDownLatch 而不是 Lock 作为映射值:
public void handle(Key key) throws InterruptedException {
CountDownLatch latch = new CountDownLatch(1);
// try to acquire the lock by inserting our latch as a
// mapping for key
while(true) {
CountDownLatch existing = lockMap.putIfAbsent(key, latch);
if (existing != null) {
// there is an existing key, wait on it
existing.await();
} else {
break;
}
}
try {
externalSystem.process(key);
} finally {
lockMap.remove(key);
latch.countDown();
}
}
在这里，映射的生命周期仅在持有锁时有效。 map 的条目永远不会超过对不同键的并发请求。
您的方法的不同之处在于映射不是“重复使用”的 - 每个 handle 调用都会创建一个新的锁存器和映射。由于您已经在执行昂贵的原子操作，因此这在实践中不太可能会减慢速度。另一个缺点是，有许多等待线程，所有 都在锁存器倒计时时被唤醒，但只有一个会成功放入新映射并因此获得锁 - 其余线程会继续 hibernate 新锁。
您可以构建另一个版本，当线程出现时重新使用映射并等待现有映射。基本上，解锁线程只是对其中一个等待线程进行“切换”。只有一个映射将用于等待同一键的一整套线程——它按顺序传递给每个线程。大小仍然是有限的，因为没有更多的线程在等待给定的映射，它仍然被删除。
为实现这一点，您将 CountDownLatch 替换为可以计算等待线程数的映射值。当一个线程进行解锁时，它首先检查是否有任何线程在等待，如果有则唤醒一个线程进行切换。如果没有线程在等待，它会“销毁”该对象(即设置一个标志，表明该对象不再在映射中)并将其从映射中删除。
您需要在适当的锁定下进行上述操作，并且有一些棘手的细节。在实践中，我发现上面的简短示例效果很好。
1 即时编写，未编译也未测试，但这个想法可行。
关于java - 任意键的锁定处理程序，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题： https://stackoverflow.com/questions/41898355/
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