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concurrency - 如何自动检查 map 中是否存在键并在不存在时添加它

转载 作者:行者123 更新时间:2023-12-02 17:01:38 25 4
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我正在尝试生成一个在我的 map (atom) 中不存在的新 key ,然后立即将其添加到我的 map 并返回 key 。但是, key 检查和更新不是自动完成的。我想知道如何以原子方式执行此操作,以便并发安全。

理想情况下,此 key 足够短,可以键入但难以猜测(因此用户可以创建 session ,他/她的 friend 可以使用该 key 加入)。所以 0,1,2,3... 并不理想,因为用户可以尝试进入 session n-1。像 UUID 这样我不必担心碰撞的东西也不理想。我计划生成一个短的随机字符串(例如“udibwi”),但我在下面的代码片段中使用了 rand-int 25 来简化问题。

我编写了一个随机生成 key 的函数。它检查 map 是否包含它。如果已经这样做,则尝试使用新 key 。如果没有,将它关联到我的 map ,然后返回 key 。

这可行,但我认为它对多线程不安全。有没有办法使用原子来做到这一点,或者有更好的方法吗?

(defonce sessions (atom {}))

(defn getNewSessionId []
(let [id (rand-int 25)]
(if (contains? @sessions id)
(createNewId)
(do
(swap! sessions assoc id "")
id))))

最佳答案

您尝试一次做太多事情。让一个函数生成一个 ID 并更新原子会使事情复杂化。我将其分解为三个功能:

  • 根据现有 map 生成 ID 的函数
  • 使用上述函数更新普通、不可变映射的函数
  • 更新原子的函数(尽管在实现前两个函数后这将非常简单,可能根本不需要)。

类似于:

; Notice how this doesn't deal with atoms at all
(defn generate-new-id [old-map]
(let [new-id (rand-int 25)]
(if (old-map new-id) ; or use "contains?"
(recur old-map) ; Using "recur" so we don't get a StackOverflow
new-id)))

; Also doesn't know anything about the atom
(defn assoc-new-id [old-map]
(let [new-id (generate-new-id old-map)]
(assoc old-map new-id "")))

(defonce data (atom {}))

(defn swap-new-id! []
(swap! data assoc-new-id))

主要变化:

  • 所有可以从原子交换逻辑中移除的东西都被移到了它自己的函数中。这让您只需将处理所有逻辑的函数传递给 swap!,它将以原子方式处理。

  • Clojure 使用破折号,而不是驼峰式。

  • 我使用了 recur 而不是实际的递归,因此当 ID 被暴力破解时,您不会得到 StackOverflow

    <

当然,如果可用的 ID 数量很少,这会遇到问题。它可能需要很长时间才能通过暴力“找到”可用的 ID。您最好使用由 atom 支持的“生成器”从 0 开始自动生成 ID:

(defn new-id-producer []
(atom -1))

(defn generate-id [producer]
(swap! producer inc)) ; "swap!" returns the new value that was swapped in

(let [producer (new-id-producer)]
; Could be run on multiple threads at once
(doseq [id (repeatedly 5 #(generate-id producer))]
(println id)))
0
1
2
3
4
=> nil

我试图写一个同时在多个线程上运行的例子:

(let [producer (new-id-producer)

; Emulate the "consumption" of IDs
consume (fn []
(doseq [id (repeatedly 20 #(generate-id producer))]
(println (.getId (Thread/currentThread)) id)))]

(doto (Thread. consume)
(.start))

(doto (Thread. consume)
(.start)))

37 0
3738 1
38 3
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2
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37 38
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但是输出到外流的不同步特性使输出变得一团糟。不过,如果您稍微眯起眼睛,就会看到线程(线程 ID 为 37 和 38)正在轮流。


如果您需要返回新的 ID,我所知道的唯一不涉及锁定的干净方法是使用 second 原子来获取返回的 ID的交换功能。这需要摆脱 assoc-new-id:

(defn generate-new-id [old-map]
(let [new-id (rand-int 25)]
(if (old-map new-id)
(recur old-map)
new-id)))

(defn swap-new-id! [old-map]
(let [result-atom (atom nil)]

(swap! data (fn [m]
(let [id (generate-new-id m)]
(reset! result-promise id) ; Put the ID in the result atom
(assoc m id ""))))

@result-promise)) ; Then retrieve it here

或者,如果一个非常低效的解决方案很好并且您使用的是 Clojure 1.9.0,您可以搜索 map 以找到使用 clojure.set.difference 添加的键:

(defn find-new-id [old-map new-map]
(clojure.set/difference (set (keys new-map))
(set (keys old-map))))

(defn swap-new-id! []
(let [[old-map new-map] (swap-vals! data assoc-new-id)] ; New in 1.9.0
(find-new-id new-map old-map)))

但同样,这非常效率低下。它需要对每个 map 进行两次迭代。

关于concurrency - 如何自动检查 map 中是否存在键并在不存在时添加它,我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题: https://stackoverflow.com/questions/53938781/

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