java - 主线程和单个长时间运行的线程之间的线程安全双向通信

Question

我有一个应用程序有一个类/进程，它使用基于 C 的第 3 方 native 库执行一些繁重的工作。这个库有一些它自己的依赖项和数据，它在第一次运行时加载到内存中(接近 500MB)。加载需要几秒钟，所以它只需要发生一次。这个控制类还构建了一个大型的对象 HashMap ，这些对象是从与 native 库一起使用的数据库中提取的。

我的问题是这样的。控制类需要在外部更新和引用大 HashMap 。例如:当外部有更新时，hashmap 中的相关对象需要更新其内容，当主线程需要使用 hashmap 中的特定对象时，它需要访问它或它的副本。我一直在说“主线程”，但实际情况是应用程序的主要部分使用来自另一个多线程 native 库的事件监听器。新事件的出现速度很快(每秒 100 到 200 个，并且在生产中可能会更高)。

我需要的是一种来回传递数据的线程安全方式。我的第一个想法是使用单例，这适用于少量请求(每秒 15 个)，但一旦请求数量增加，我就会遇到导致 JVM 崩溃的线程问题。我的下一个想法是使用阻塞队列，但据我所知，没有办法可靠地进行双向通信。

让我解释一下最后一条语句(我知道 dequeue)。必须发生的是，当一个进程对控制类说“我需要对象 74”时，它需要能够返回对象 74。如果两个单独的进程请求一个对象(比如 74，另一个请求 89)，则使用出列没有办法保证每个过程都能得到正确的结果。至少在收到对象并检查它是哪一个之后。

接下来我考虑了应用程序本身内的事件监听器模式。基本上，主逻辑类(发送更新和请求副本的那个)会将其自身的引用传递给 Controller ​​类，而 Controller 类将实现 @Override 方法。我什至不确定这是否是个好主意，但我还没走多远就意识到它也不是线程安全的。

因此，我一直在努力思考适用于此的设计模式。通常我可以解决这些问题，但最近家人去世让我盯着屏幕没有解决办法。我知道这是一个古老的问题，已经解决了上百万次，但我现在无法完成这个过程。

感谢任何帮助。

Answer 1

感谢 St.Antario(在上面的评论中)，我找到了解决方案。

我尝试的第一件事是 ConcurrentHashMap，但由于第 3 方库的非线程安全性质，我猜测自己。

最终，解决方案是隔离 native 库并在其自己的线程中运行它。我通过 BlockingQueue 将数据传递给 native 库。所以在我的代码的其他地方，我只使用 myQueue.put(data) 调用来传递数据。现在效果很好。

native 库线程代码如下所示:

public void Start() {
    Runnable task = () -> {
        try {
            /* SETUP NATIVE LIBRARY */
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
        while (keepRunning) {
            while (!myQueue.isEmpty()) {
                Process_Run();
            }
            try {
                Thread.sleep(20);
                }
                catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        };

        myThread = new Thread(task); // Run the task in a background thread
        myThread.setDaemon(true); // Terminate the running thread if the application exits
        myThread.start(); // Start the thread
    }

private void Process_Run() {
    try {
        MyCustomData myData = myQueue.take();
        /*  DO STUFF  */
    } catch (Exception e) {
        e.printStackTrace();
    }
}