WeakHashMap 和 ReentrantReadWriteLock答案

【问题标题】：WeakHashMap and ReentrantReadWriteLockWeakHashMap 和 ReentrantReadWriteLock
【发布时间】：2019-04-09 03:39:48
【问题描述】：

我使用 WeakHashMap 和 ReentrantReadWriteLock 实现了一个缓存，我的代码是这样的：

class Demo<T, K> {

    private final ReentrantReadWriteLock LOCK = new ReentrantReadWriteLock();

    private final Map<T, K> CACHE = new WeakHashMap<>();

    public K get(T t) {
        ReentrantReadWriteLock.ReadLock readLock = LOCK.readLock();
        ReentrantReadWriteLock.WriteLock writeLock = LOCK.writeLock();

        readLock.lock();
        if(CACHE.containsKey(t)){

            //-- question point --

            K result = CACHE.get(t);
            readLock.unlock();
            return result;
        }
        readLock.unlock();

        K result = // find from db;

        writeLock.lock();
        CACHE.put(t,result);
        writeLock.unlock();

        return result;
    }
}

我的问题是，gc 在if(CACHE.containsKey(t)) 之后但在K result = CACHE.get(t); 之前执行读锁并导致if(CACHE.containsKey(t)) 为真但K result = CACHE.get(t); 为空。

【问题讨论】：

作为一个侧节点，你使用锁定的方式将来会给你带来问题（例如，解锁两次，没有安全措施）。在 lock 类的 javadoc 中是一个如何安全使用锁的示例（通过使用 try-finally 块）。
只是不要使用这种双重查找。只需使用K result = CACHE.get(t); if(result != null) return result;。问题解决了。除此之外，您正在释放读锁，然后获取写锁；如果另一个线程在这两个步骤之间设置了一个值，您将覆盖映射。一旦获得写锁，您必须重新检查。考虑putIfAbsent（如果您使用的是 Java 8）。
@Holger 非常感谢您的建议，这对我很有用。

标签： java garbage-collection jvm reentrantreadwritelock

【解决方案1】：

您的ReentrantReadWriteLock 无法控制WeakHashMap 在垃圾收集器方面的行为。

WeakHashMap 状态的类 javadoc

WeakHashMap 类的行为部分取决于操作垃圾收集器，所以几个熟悉的（虽然不是必需的） Map 不变量不适用于此类。因为垃圾收集器可以随时丢弃密钥，WeakHashMap 可能表现为尽管一个未知的线程正在默默地删除条目。尤其，即使您在 WeakHashMap 实例上同步并且不调用任何它的 mutator 方法，size 方法有可能返回随着时间的推移更小的值，isEmpty 方法返回 false 和然后true，对于containsKey 方法返回true 和后来的false 对于给定键，get 方法返回给定键的值但稍后返回null，对于put 方法返回null 和删除方法以返回 false 的密钥，该密钥以前似乎是在地图中，对于键集的连续检查，值集合，并且条目设置为连续产生较小数量的元素。

换句话说，是的，如果垃圾收集器在两个调用之间起作用（并且您没有其他对相应键的强引用）。

您可以使用类似的小程序验证此行为

public class Example {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        WeakHashMap<Example, Integer> CACHE = new WeakHashMap<>();
        CACHE.put(new Example(), 2);
        if (CACHE.containsKey(new Example())) {
            System.gc();
            System.out.println("missing? " + CACHE.get(new Example()));
        }
    }

    @Override
    public int hashCode() {
        return 42;
    }

    @Override
    public boolean equals(Object obj) {
        return true;
    }
}

打印出来的

missing? null

【讨论】：

【解决方案2】：

那么你的代码将返回 null。

如果这不是您想要的，只需执行 get() 调用并检查您是否得到非空结果。如果您担心返回 null，那么在这里调用 containsKey() 没有任何好处。

【讨论】：