java - 具有弱键的并发映射

Question

我有一个高度并发的应用程序，它使用文件系统上的资源。两个线程同时访问同一资源的可能性很小，但如果发生这种情况，应用程序可能会显示有线行为。

每个资源都可以通过 String 坐标 vector 进行映射(绑定(bind)在 ResourceIdentifier 类中)。在我当前的解决方案中，我创建了此类资源标识符的 ConcurrentMap 以收集线程在访问资源时使用的监视器:(ResourceIdentifier 覆盖 equals 和 hashCode 正确。)

ConcurrentMap<ResourceIdentifier, ResourceIdentifier> concurrentMap 
   = new ConcurrentHashMap<>();

public Object aquireMonitor(ResourceIdentifier resourceIdentifier) {
  concurrentMap.putIfAbsent(resourceIdentifier, resourceIdentifier);
  return concurrentMap.get(resourceIdentifier);
}

访问资源时，我同步对 aquireMonitor 返回的监视器对象的访问。据我了解 ConcurrentHashMap 的实现，这不一定会阻塞所有线程(我阅读了 this blog article 以了解实现。)并且我的应用程序可以愉快地运行而没有并发访问的危险到以前在极少数情况下引入丑陋错误的资源之一。

但是:我的应用程序管理大量资源，并且 concurrentMap 会随着运行时而增长。这就是为什么我现在尝试向我的应用程序添加弱引用语义(通过使用 Guava):

ConcurrentMap<ResourceIdentifier, ResourceIdentifier> concurrentMap 
   = new MapBuilder().weakValues().weakKeys()
     .concurrencyLevel(CONCURRENCY_LEVEL).makeMap();

public Object aquireMonitor(ResourceIdentifier resourceIdentifier) {
  ResourceIdentifier monitor;
  do {
    concurrentMap.putIfAbsent(resourceIdentifier, resourceIdentifier);
    monitor = concurrentMap.get(resourceIdentifier);
  } while(monitor == null);
  return monitor;
}

CONCURRENCY_LEVEL 当然是静态字段。

我的想法是这样的:每当另一个线程仍在使用监视器时，它当然会持有对此监视器的(强)引用。因此，ConcurrentMap 中的条目将不会被垃圾回收，并保证当两个线程想要访问同一资源时共享一个监视器。 (该循环解决了 putIfAbsent 和 get 调用之间可能的垃圾收集问题。)

但是，MapMaker.weakKeys 打破了条目由 equals 找到的约定，而是使用标识。

现在我想知道:有人知道从这里到哪里去吗？或者这种方法无论如何都是一个坏主意？作为附带问题:如果我只使用 weakValues，整个条目是否会从 map 中删除？还是 map 的键总是有另一个强引用？感谢您的帮助!

PS:我的第一个猜测是我应该从 map 迁移到缓存。这可能是最好的解决方案吗？我以前从未使用过 Guava，但现在我发现缓存的键比较有相同的限制。

PPS:我无法在文件系统上创建锁。 (不是我的电话。)

Answer 1

您将需要键和值的弱引用。

我建议您切换到缓存，或者禁止切换到带有 SoftReferences 的 ConcurrentMap - GC 急于收集弱引用，因此它们并不真正适合缓存，而它延迟了软引用的收集，同时仍然不允许它们导致 OutOfMemoryError。要实现软引用并发映射，您将创建一个 ConcurrentMap 包装器，例如

class SoftConcurrentMap<K, V> extends ConcurrentHashMap<SoftReference<K>, SoftReference<V>> {
    ConcurrentHashMap<SoftReference<K>, SoftReference<V>> map = new ConcurrentHashMap<>();

    V public void get(Object key) {
        SoftReference<V> value = map.get(new SoftRefrence(key));
        if(value != null && value.get() != null) {
            return value.get();
        } else {
            map.remove(new SoftReference(key));
            return null;
        }
    }

    V put(K key, V value) {
        SoftReference<V> oldValue = map.put(new SoftReference(key), new SoftReference(value));
        return oldValue == null ? null : oldValue.get();
    }
}

等等。这是很多方法的包装，所以我建议你使用类似 EHCache 的东西相反。