在惰性加載Getter上同步

Question

因爲我沒有發現涉及此主題的問題，所以我想我會將我的解決方案分享給以下方案。答案可能很明顯，但我花了很長的路要找出答案。 :)我會很感激問題和答案以及其他解決方案的反饋。

場景：

假設你有一個多線程的程序，並希望在你的程序對一些功能的數據庫連接（或其他一些共享對象），而你的程序的其他部分並不需要它所有。應該只有一個連接到數據庫，但。

與此同時，您想要檢測db連接丟失並嘗試重新連接。

爲了解決這個問題，你需要實現一個延遲加載模式「getter」，它在返回連接對象之前也檢查連接的有效性。

您的代碼可能是這樣的：

public class Main { 
    private DB _db; 

    public static void main(String[] args) { 
    new Main().start(); 
    } 

    private void start() { 
    // Program code goes here 
    // You create several threads, some of which may call getDB() whenever they need DB access 
    } 

    public DB getDB() { 
    if (_db == null) { 
     _db = getDBConnection(); 
    } else if (!_db.isConnectionValid()) { 
     /* 
     * DB connection is not valid anymore. Let's close it and 
     * try to get a new connection. 
     */ 
     _db.close(); 
     _db = getDBConnection(); 
    } 

    return _db; 
    } 

    private DB getDBConnection() { 
    DB db; 

    // Obtain a new connection... 
    ... 

    return db; 
    } 
} 

問題：

的多個線程可能會試圖獲得在幾乎同一時間一個數據庫連接。當某些類保持對它們的引用時，甚至有可能多個連接共存。

Answer 1

幾個線程可能會嘗試幾乎同時獲得數據庫連接。當某些類保持對它們的引用時，甚至有可能多個連接共存。

在這種情況下，您需要一個池，因爲您可以獲得多個不同的實例。有許多DatabaseConnection池可用，並且一些JDBC驅動程序有其自己的。我建議你使用JDBC驅動程序附帶的一個，或者使用C3P0等作爲數據庫連接池。

更具體地說，你需要採取的方式，另一個線程不能得到相同的連接的連接（不只是得到它）。一個簡單的例子是使用隊列。

private final Queue<DB> freeDBs = new ConcurrentLinkedQueue<>(); 

public DB acquireDB() { 
    DB db = freeDBs.poll(); 
    if (db != null && db.isConnectionValid()) 
     return db; 
    if (db != null) 
     db.close(); 
    return getDBConnection(); 
} 

public void release(DB db) { 
    if (freeDBs.size() >= MAX_FREE_SIZE) 
     db.close(); 
    else 
     freeDBs.add(db); 
} 

Answer 2

可以使用同步來避免同時創建多個連接。如果兩個（或更多）線程幾乎同時調用它，則其中一個線程會阻塞（等待），直到另一個線程完成。這可以確保第二個線程獲取剛剛由第一個線程創建的連接，而不是建立另一個連接。

我第一次嘗試這樣的對象同步：

public DB getDB() { 
    synchronized (_db) { 
    if (_db == null) { 
     _db = getDBConnection(); 
    } else if (!_db.isConnectionValid()) { 
     /* 
     * DB connection is not valid anymore. Let's close it and 
     * try to get a new connection. 
     */ 
     _db.close(); 
     _db = getDBConnection(); 
    } 
    } 

    return _db; 
} 

這裏的問題是，不與延遲加載工作。您無法同步null（您會收到NullPointerException），但在第一次呼叫getDB()時沒有任何對象。

的解決方案是對整個方法同步：

public synchronized DB getDB() { 
    if (_db == null) { 
    _db = getDBConnection(); 
    } else if (!_db.isConnectionValid()) { 
    /* 
    * DB connection is not valid anymore. Let's close it and 
    * try to get a new connection. 
    */ 
    _db.close(); 
    _db = getDBConnection(); 
    } 


    return _db; 
} 

此外，您需要確保沒有其他的方法來訪問私有字段_db或直接致電getDBConnection()。那將不再同步。

您的類不應該保留對連接的引用，因爲這樣可以防止死連接對象上的垃圾回收。通常不建議調用getter，因爲每個get都可能發出查詢來檢查連接有效性（取決於驅動程序）。如果每個方法在執行過程中都保留一個引用（除非它執行了很長時間），那很可能是正確的。

Answer 3

那麼這裏是我的2C：

首先，關於你所使用的同步對象實例：如果您使用_db對象，在這個意義上是不好的，你不會得到你想要的。這裏的想法是確保如果多個線程嘗試同時創建一個_db實例（就JDK進程而言），一旦其中一個線程創建一個實例，其他線程應立即知道該實例是否存在，而不是嘗試創建另一個實例。現在，如果您在該實例上同步代碼塊，我們試圖在線程之間進行同步，即使所述實例永遠不會爲null，您仍然處於競爭狀態，兩個線程各自設法創建_db的實例，並且由於代碼塊在該實例上是同步的，所以沒有任何線程會被鎖阻塞，因爲確實有兩個單獨的鎖。 顯然，最好是同步整個方法。這相當於編寫

public DB getDB() { 
     synchronized (this) { 
      if (_db == null) { 
       _db = getDBConnection(); 
      } else if (!_db.isConnectionValid()) { 
       /* 
       * DB connection is not valid anymore. Let's close it and 
       * try to get a new connection. 
       */ 
       _db.close(); 
       _db = getDBConnection(); 
      } 
      return _db; 
     } 
    } 

的所有線程調用創建的_db實例的方法將「打」在同一個鎖（主類的實例），所以你可以肯定的是，一旦一個線程獲得該鎖其他人將阻塞，直到該線程完成，然後，當輪到他們執行該方法時，if檢查將阻止他們創建_db對象的第二個實例。現在

，另一個問題是天氣，你真的想在多個線程在同一_db實例。這個問題真的是簡化爲天氣_db是線程安全的，換句話說，它是無狀態的嗎？如果它是有狀態的並由多個線程共享，並且如果該狀態不能防範多線程調用，則會出現奇怪的行爲，甚至出現錯誤。例如：JDBC Connection對象不是線程安全的，因爲它包含事務的狀態，例如事務，如果多個線程同時訪問相同的JDBC Connection，可以無法改變這些事務。由於這個原因，建議在多線程環境中使用JDBC連接時使用一定程度的（對象實例）隔離。要麼你普通的舊爲每個線程新的JDBC連接實例或你做只有一個，但後來每個線程裏面將保留作爲一個ThreadLocal字段，以便每個線程真正得到他自己的實例，它只有他自己才改變/訪問。

另一個例子是HasmMap和ConcurrentHashMap的。在這裏，如果你使用相同的HashMap的多線程，你一定會得到錯誤（例如，如果在另外一個試圖修改它，你會得到一個併發的修改除了一個線程itterates地圖項），或者如果沒有錯誤，至少一個巨大的性能瓶頸，因爲由於多個線程發送了多個寫入，Map將執行大量重新hashig。另一方面，ConcurrentHashMap非常適合在多個線程之間共享一個實例。您不會得到併發修改異常，並且在多個線程同時寫入時，Map的性能會更好。