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特定の回答へのコメントに触発されて、一意のキーに依存し、それらをロックするマルチトン パターンのスレッド セーフな実装を作成しようとしました (この質問に関するJB Nizetの回答からアイデアを得ました)。

質問

私が提供した実装は実行可能ですか?

マルチトン（またはシングルトン）が一般的に良いパターンであるかどうかには興味がありません。それは議論になります。クリーンで機能する実装が欲しいだけです。

短所:

  • コンパイル時に作成するインスタンスの数を知っておく必要があります。

長所

  • クラス全体、またはマップ全体のロックはありません。への同時通話getInstanceが可能です。
  • unboundedintまたはだけでなく、キー オブジェクトを介してインスタンスをString取得するため、メソッド呼び出し後に null 以外のインスタンスを確実に取得できます。
  • スレッドセーフです（少なくともそれが私の印象です）。
public class Multiton
{
  private static final Map<Enum<?>, Multiton> instances = new HashMap<Enum<?>, Multiton>();

  private Multiton() {System.out.println("Created instance."); }

  /* Can be called concurrently, since it only synchronizes on id */
  public static <KEY extends Enum<?> & MultitionKey> Multiton getInstance(KEY id)
  {
    synchronized (id)
    {
      if (instances.get(id) == null)
        instances.put(id, new Multiton());
    }
    System.out.println("Retrieved instance.");
    return instances.get(id);
  }

  public interface MultitionKey { /* */ }

  public static void main(String[] args) throws InterruptedException
  {
    //getInstance(Keys.KEY_1);
    getInstance(OtherKeys.KEY_A);

    Runnable r = new Runnable() {
      @Override
      public void run() { getInstance(Keys.KEY_1); }
    };

    int size = 100;
    List<Thread> threads = new ArrayList<Thread>();
    for (int i = 0; i < size; i++)
      threads.add(new Thread(r));

    for (Thread t : threads)
      t.start();

    for (Thread t : threads)
      t.join();
  }

  enum Keys implements MultitionKey
  {
    KEY_1;

    /* define more keys */
  }

  enum OtherKeys implements MultitionKey
  {
    KEY_A;

    /* define more keys */
  }
}

マップのサイズ変更と、同期する列挙型の誤用を防止しようとしました。私がそれを乗り越える前に、それは概念実証のようなものです! :)

public class Multiton
{
  private static final Map<MultitionKey, Multiton> instances = new HashMap<MultitionKey, Multiton>((int) (Key.values().length/0.75f) + 1);
  private static final Map<Key, MultitionKey> keyMap;

  static
  {
    Map<Key, MultitionKey> map = new HashMap<Key, MultitionKey>();
    map.put(Key.KEY_1, Keys.KEY_1);
    map.put(Key.KEY_2, OtherKeys.KEY_A);
    keyMap = Collections.unmodifiableMap(map);
  }

  public enum Key {
    KEY_1, KEY_2;
  }

  private Multiton() {System.out.println("Created instance."); }

  /* Can be called concurrently, since it only synchronizes on KEY */
  public static <KEY extends Enum<?> & MultitionKey> Multiton getInstance(Key id)
  {
    @SuppressWarnings ("unchecked")
    KEY key = (KEY) keyMap.get(id);
    synchronized (keyMap.get(id))
    {
      if (instances.get(key) == null)
        instances.put(key, new Multiton());
    }
    System.out.println("Retrieved instance.");
    return instances.get(key);
  }

  private interface MultitionKey { /* */ }

  private enum Keys implements MultitionKey
  {
    KEY_1;

    /* define more keys */
  }

  private enum OtherKeys implements MultitionKey
  {
    KEY_A;

    /* define more keys */
  }
}
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3 に答える 3

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私は実行可能ではないと思います。

パラメータでの同期にはid危険が伴います。これenumを別の同期メカニズムに使用するとどうなるでしょうか。もちろんHashMap、コメントが指摘しているように同時ではありません。

実証するには - これを試してください：

Runnable r = new Runnable() {
  @Override
  public void run() { 
    // Added to demonstrate the problem.
    synchronized(Keys.KEY_1) {
      getInstance(Keys.KEY_1);
    } 
  }
};

これは、同期の代わりにアトミックを使用するため、より効率的な実装です。それはあなたのものよりもはるかに複雑ですが、MiltitonIS 複雑ですべてのエッジケースを処理します。

public class Multiton {
  // The static instances.
  private static final AtomicReferenceArray<Multiton> instances = new AtomicReferenceArray<>(1000);

  // Ready for use - set to false while initialising.
  private final AtomicBoolean ready = new AtomicBoolean();
  // Everyone who is waiting for me to initialise.
  private final Queue<Thread> waiters = new ConcurrentLinkedQueue<>();
  // For logging (and a bit of linguistic fun).
  private final int forInstance;

  // We need a simple constructor.
  private Multiton(int forInstance) {
    this.forInstance = forInstance;
    log(forInstance, "New");
  }

  // The expensive initialiser.
  public void init() throws InterruptedException {
    log(forInstance, "Init");
    // ... presumably heavy stuff.
    Thread.sleep(1000);

    // We are now ready.
    ready();
  }

  private void ready() {
    log(forInstance, "Ready");
    // I am now ready.
    ready.getAndSet(true);
    // Unpark everyone waiting for me.
    for (Thread t : waiters) {
      LockSupport.unpark(t);
    }
  }

  // Get the instance for that one.
  public static Multiton getInstance(int which) throws InterruptedException {
    // One there already?
    Multiton it = instances.get(which);
    if (it == null) {
      // Lazy make.
      Multiton newIt = new Multiton(which);
      // Successful put?
      if (instances.compareAndSet(which, null, newIt)) {
        // Yes!
        it = newIt;
        // Initialise it.
        it.init();
      } else {
        // One appeared as if by magic (another thread got there first).
        it = instances.get(which);
        // Wait for it to finish initialisation.
        // Put me in its queue of waiters.
        it.waiters.add(Thread.currentThread());
        log(which, "Parking");
        while (!it.ready.get()) {
          // Park me.
          LockSupport.park();
        }
        // I'm not waiting any more.
        it.waiters.remove(Thread.currentThread());
        log(which, "Unparked");
      }
    }

    return it;
  }

  // Some simple logging.
  static void log(int which, String s) {
    log(new Date(), "Thread " + Thread.currentThread().getId() + " for Multiton " + which + " " + s);
  }
  static final DateFormat dateFormat = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss.SSS");
  // synchronized so I don't need to make the DateFormat ThreadLocal.

  static synchronized void log(Date d, String s) {
    System.out.println(dateFormat.format(d) + " " + s);
  }

  // The tester class.
  static class MultitonTester implements Runnable {
    int which;

    private MultitonTester(int which) {
      this.which = which;
    }

    @Override
    public void run() {
      try {
        Multiton.log(which, "Waiting");
        Multiton m = Multiton.getInstance(which);
        Multiton.log(which, "Got");
      } catch (InterruptedException ex) {
        Multiton.log(which, "Interrupted");
      }
    }
  }

  public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
    int testers = 50;
    int multitons = 50;
    // Do a number of them. Makes n testers for each Multiton.
    for (int i = 1; i < testers * multitons; i++) {
      // Which one to create.
      int which = i / testers;
      //System.out.println("Requesting Multiton " + i);
      new Thread(new MultitonTester(which+1)).start();
    }

  }
}
于 2013-08-09T13:41:28.223 に答える
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私は Java プログラマーでHashMapはありませんが、同時アクセスは安全ではありません。お勧めかもしれませんConcurrentHashMap。

  private static final ConcurrentHashMap<Object, Multiton> instances = new ConcurrentHashMap<Object, Multiton>();

  public static <TYPE extends Object, KEY extends Enum<Keys> & MultitionKey<TYPE>> Multiton getInstance(KEY id)
  {
    Multiton result;
    synchronized (id)
    {
      result = instances.get(id);
      if(result == null)
      {
        result = new Multiton();
        instances.put(id, result);
      }
    }
    System.out.println("Retrieved instance.");
    return result;
  }
于 2013-08-09T13:09:06.627 に答える