java - 双重检查锁定 - 陷阱？

Question

我使用 Java 大约一个月了，总体而言仍然是编程方面的业余爱好者，所以如果我有什么不对的地方，请随时纠正我。也许我会提供一些多余的细节，但我现在很困惑，无法决定什么才是重要的。

因此，我一直在开发多线程客户端-服务器应用程序。所有线程都使用同一个对象，其中存储了某些配置值和共享记录器；此对象在服务器线程中初始化，然后作为参数传递给客户端线程类构造函数。首先假设该对象的字段仅在服务器启动时更改一次，因此并发访问无需担心，但现在需要在修改配置文件时重新读取某些配置值，而不必重启服务器。

经过一些研究后想到的第一个想法是制作一个同步方法，当请求类中的某些值时将调用该方法，并且如果我们的配置文件自上次访问以来发生更改并立即返回，则会重新读取这些值否则，像这样:

<This code is inside "config" class, instance of which is shared between threads>
private static long lastModified;
private static File configFile;

public class ChangingVariableSet
    {
    <changing variables go here>
    }

private synchronized void ReReadConfig
    {
    long tempLastMod = configFile.lastModified();
    if(lastModified == tempLastMod)
        return;
    <reread values here>
    lastModified = tempLastMod;
    }

public ChangingVariableSet GetValues()
    {
    ReReadConfig();
    <return necessary values>
    }

(上面的代码没有经过测试，我只是想大致了解一下)。

但我只是不喜欢阻塞每次请求值的想法，因为这看起来很昂贵，而且我的应用程序有可能变得非常高负载，有很多线程在将来。所以我有一个“好”的想法——在锁定之前检查文件是否被修改，然后再次进入锁定的方法，尽可能避免锁定:

 public ChangingVariableSet GetValues()
    {
    if(lastModified == configFile.lastModified())
        ReReadConfig();
    <return necessary values>
    }

十分钟后，我了解到它被称为双重检查锁定，又过了十分钟，我的世界在阅读 this article 后崩溃了两次。 :第一次是当我了解到它可能由于内部 CPU 缓存而无法工作时，第二次是当我读到关于 long/float 类型的操作不是原子的时。还是它最终会起作用，因为不涉及对象创建？而且，由于对 long 的操作是非原子的，将“lastModified”声明为 volatile 真的就足够了吗？如果可能的话，我希望对它为什么会/不会起作用有一个适当的解释。提前谢谢你。

P.S:我知道类似的问题已经回答过几次了，也许停止挑剔并同步整个“getValue”方法而不是“ReReadConfig”会更好，但我正在努力学习更多关于线程的信息-安全编程并查看我自己的代码中的陷阱以避免将来发生类似的事情。对于任何可能的语法和拼写错误，我也深表歉意，我不太懂英语。

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编辑:首先，我修正了最后一个“if”子句中的错字。第二 - 警告，上面的代码不是线程安全的，不要使用它!在方法中

 public ChangingVariableSet GetValues()
    {
    if(lastModified == configFile.lastModified())
        ReReadConfig();
    <return necessary values>
    }

如果文件在 if-check 和值返回之间的时间跨度内更新，线程 B 可以在线程 A 开始返回值之前启动 ReReadConfig，从而导致对必要数据进行危险的部分更改。似乎在没有过度阻塞的情况下做我需要的事情的正确方法是使用 ReentrantReadWriteLock，但是，我仍然想使用双重检查来避免过度(并且昂贵，文件被假定为大 XML)配置重新读取:

<...>
private static final ReentrantReadWriteLock readWriteLock = new ReentrantReadWriteLock();
private static final Lock read  = readWriteLock.readLock();
private static final Lock write = readWriteLock.writeLock();

private void ReReadConfig
    {
    write.lock();
    long tempLastMod = configFile.lastModified();
    if(lastModified == tempLastMod)
        return;
    <reread values here>
    lastModified = tempLastMod;
    write.release();
    }

 public ChangingVariableSet GetValues()
    {
    if(lastModified == configFile.lastModified())
        ReReadConfig();
    read.lock();
    <get necessary values>
    read.release();
    <return necessary values>
    }

现在它至少看起来是线程安全的，但是在检查时取决于 volatile “lastModified”变量的问题仍然悬而未决:我在某处读到 volatile 变量不能保证非原子操作和“long”读/写类型是非原子的。

Answer 1

您想使用 ReadWriteLock .只要没有作者，这就不会阻止读者。