我的 getStatement 方法线程安全吗？答案

【问题标题】：Is my getStatement method thread safe?我的 getStatement 方法线程安全吗？
【发布时间】：2016-11-24 21:51:03
【问题描述】：

我有一个下面的 Singleton 类，在我的 getStatement 方法中，我通过执行 if 检查来填充 CHM。

public class CacheHolder {
  private static final Map<String, PreparedStatement> holder = new ConcurrentHashMap<>();

  private static class Holder {
    private static final CacheHolder INSTANCE = new CacheHolder();
  }

  public static CacheHolder getInstance() {
    return Holder.INSTANCE;
  }

  private CacheHolder() {}

  public BoundStatement getStatement(String cql) {
    Session session = TestUtils.getInstance().getSession();
    PreparedStatement ps = holder.get(cql);
    if (ps == null) {
      ps = session.prepare(cql);
      holder.put(cql, ps);
    }
    return ps.bind();
  }
}

我的getStatement 方法线程安全吗？

【问题讨论】：

我建议使用Guava cache 而不是 CHM，因为它带有原子的“get-if-absent-compute”语义，这正是您想要的。
PreparedStatement 和 BoundStatement 是什么？在 javadoc 中，我没有看到任何 bind 方法，所以它不是 java.sql.PreparedStatement。为什么这很重要？因为知道最终对象本身是否是线程安全的很重要。如果是，那么很好，但如果不是，那么你就有问题了，因为你确保创建它是线程安全的，但你的对象本身不是？嗯...不确定我更喜欢那个...
我正在使用 Cassandra，所以我必须重新使用准备好的语句，这就是我在这里缓存它的原因。 Prepared Statement 和 BoundStatement

标签： java multithreading thread-safety guava concurrenthashmap

【解决方案1】：

@javaguy 提供的答案是正确的，但只是一个小的优化，以确保同步块在不需要时不会为每个线程执行。

public static BoundStatement getStatement(String cql) {
    PreparedStatement ps = null;
    Session session = null;
    try {
      session = TestUtils.getInstance().getSession();
      PreparedStatement ps = holder.get(cql);
      if(ps == null) { // If PS is already present in cache, then we don't have to synchronize and make threads wait.
        synchronized {
          ps = holder.get(cql);
          if (ps == null) {
            ps = session.prepare(cql);
            holder.put(cql, ps);
          }
        }
      }
    } finally {
        //release the resources
    }
    return ps.bind();
  }

您也可以使用Guava Cache，或者如果您想要地图，则使用Guava MapMaker。

使用 Guava 缓存：

LoadingCache<String, PreparedStatement> cache = CacheBuilder.newBuilder()
       .maximumSize(1000)
       .expireAfterWrite(10, TimeUnit.MINUTES)
       .build(
           new CacheLoader<String, PreparedStatement>() {
             public PreparedStatement load(String cql) throws Exception {
               return createPreparedStatement(cql);
             }
           });

使用地图制作工具：

ConcurrentMap<String, PreparedStatement> cache = new MapMaker()
       .concurrencyLevel(32)
       .weakValues()
       .makeComputingMap(
           new Function<String, PreparedStatement>() {
             public PreparedStatement apply(String cql) {
               return createPreparedStatement(cql);
             }
           });

另外，我建议不要缓存 PreparedStatement 的，因为这些资源需要释放 AFAIK。

【讨论】：

这里用putIfAbsent方法代替同步块怎么样？
不，不会有太大区别。 putIfAbsent 将确保当 2 个线程尝试写入相同的键时，只有一个值会继续执行，而尝试写入的另一个线程将无法插入并返回 thread1 放置的值。

【解决方案2】：

请参考@Bandi Kishore 的答案，因为它比下面的更有效（下面的答案需要synchronization 每次调用getStatement()，可以通过再添加一个null 检查来避免）。

我的 getStatement 方法线程安全吗？

不，它不是线程安全的，在您的 getStatement(String cql) 方法中，您正在使用竞争条件进行 null 检查，这通常称为 双重检查锁定 ，您可以在此查看here。即，当线程正在执行holder.get(cql); 时，您的代码中存在竞争条件，您需要synchronize 该代码的关键部分，如下所示：

public static BoundStatement getStatement(String cql) {
    PreparedStatement ps = null;
    Session session = null;
    try {
      session = TestUtils.getInstance().getSession();
      synchronized {
        PreparedStatement ps = holder.get(cql);
        if (ps == null) {
          ps = session.prepare(cql);
          holder.put(cql, ps);
       }
    }
    } finally {
        //release the resources
    }
    return ps.bind();
  }

另外，作为旁注，请确保您正在释放资源。

【讨论】：

不，没有，基本上是有竞态条件，不是缓存问题（volatile只解决线程间的缓存问题）