java - 更新/写入静态变量的最佳实践？

Question

我有一个显示部门文档的项目。我将所有文档(从数据库中获取)存储在静态数组列表中。每隔 X 小时，我就会根据数据库中的新文档(如果有的话)重建 arrayList。还有一个静态变量来控制是否重建该数组，在执行重建任务的方法中设置和取消设置。每个访问服务器的 Web 浏览器都会创建此类的实例，但文档数组列表和该控制变量在所有类实例之间共享。

Find-Bugs 工具提示“从实例方法 someClassMethod 写入静态字段 someArrayName 和 someVariableName”。似乎这不是一件好事(让类实例方法写入静态字段)。有没有人有很好的建议如何解决这个问题？谢谢。

Answer 1

根据 FindBugs bug descriptions :

ST: Write to static field from instance method (ST_WRITE_TO_STATIC_FROM_INSTANCE_METHOD)

This instance method writes to a static field. This is tricky to get correct if multiple instances are being manipulated, and generally bad practice.

除了并发问题之外，这意味着 JVM 中的所有实例都在访问相同的数据，并且不允许两个独立的实例组。如果您有一个单例“管理器”对象并将其作为构造函数参数或至少作为 setManager() 方法参数传递给每个实例，那就更好了。

关于并发问题:如果必须使用静态字段，那么你的静态字段应该是final的；显式同步是困难的。 (如果你正在初始化非最终静态字段，还有一些棘手的方面，超出了我对 Java 的了解，但我想我已经在 J​​ava Puzzlers 一书中看到了它们。)至少有三种方法来处理这个问题(警告，以下是未经测试的代码，使用前请先检查):

1. 使用线程安全的集合，例如Collections.synchronizedList 包裹着一个无法以任何其他方式访问的列表。

   static final List<Item> items = createThreadSafeCollection();
   
   
   static List<Item> createThreadSafeCollection()
   {
      return Collections.synchronizedList(new ArrayList());
   }
   

   然后当您从一个实例替换此集合时:

   List<Item> newItems = getNewListFromSomewhere();
   items.clear();
   items.add(newItems);
   

   问题在于，如果两个实例同时执行此序列，您可能会得到:

   Instance1: items.clear();Instance2: items.clear();Instance1: items.addAll(newItems);Instance2: items.addAll(newItems);

   并得到一个不满足所需类不变量的列表，即您在静态列表中有两组 newItems。因此，如果您一步清除整个列表，然后添加项目作为第二步，则此方法不起作用。 (不过，如果您的实例只需要添加一个项目，items.add(newItem) 可以安全地从每个实例使用。)

2. 同步对集合的访问。

   您需要一个明确的同步机制。同步方法将不起作用，因为它们在“this”上同步，这在实例之间并不常见。你可以使用:

   static final private Object lock = new Object();
   static volatile private List<Item> list;
   // technically "list" doesn't need to be final if you
   // make sure you synchronize properly around unit operations.
   
   
   static void setList(List<Item> newList)
   {
     synchronized(lock)
     {
         list = newList;
     }
   }
   

3. 使用原子引用

   static final private AtomicReference<List<Item>> list;
   
   
   static void setList(List<Item> newList)
   {
     list.set(newList);
   }