java - Java 中的分层互斥锁

Question

我希望能够基于文件系统层次结构进行锁定。例如:

线程 1:

lock("/");
doStuff();
unlock();

线程 2:

lock("/sub/foo");
doStuff();
unlock();

线程 3:

lock("/sub/bar");
doStuff();
unlock();

如果线程 1 先获取锁，则线程 2 和 3 将被阻塞，直到线程 1 解锁。但是，如果线程 2 先获取锁，那么线程 3 应该能够与线程 2 同时执行。一般规则是，如果父目录上有锁，则线程必须阻塞。

Java 有什么内置的东西可以帮助解决这个问题吗？我想避免为每个目录存储一个锁，因为会有数十万个目录。

Answer 1

我会像这样将目录路径存储在树中:

- /
 - sub
  - foo
  - bar

每当你需要锁定那棵树中的任何东西时，你从根向下并获得除了目标节点本身之外的所有东西的读锁。目标节点获得写锁。

这个方案保证了树相关部分的无死锁和稳定性。

我没有发现存储数十万把锁有什么特别的问题。每个锁可能会浪费 100 字节的 RAM。但它简化了架构。你有没有测量它是否真的是一个问题？

作为替代方案，您可以使用从路径到锁的 map 。该字典上的所有操作都必须由调用者同步。这允许您延迟初始化锁。您还可以定期对未使用的锁进行垃圾收集，方法是首先在根上获取一个写锁，这会停止所有操作。一旦一切都安静下来，您将丢弃所有非根锁。