多线程（无状态类）

Question

为长代码帖子道歉，但我想知道是否有人可以帮助解决多线程问题（我对多线程很陌生）。我正在尝试为可以与多个线程共享的 RESTFUL Web 服务 API 设计一个外观类。我正在使用 HttpURLConnection 进行连接，并使用 Google GSON 在 JSON 数据之间进行转换。

以下课程是我目前所拥有的。在这个例子中，它有一个公共方法来进行 API 调用（authenticateCustomer()），而私有方法用于促进 API 调用（即构建 POST 数据字符串、发出 POST 请求等）。

我创建了这个类的一个实例并与 1000 个线程共享它。线程调用 authenticateCustomer() 方法。大多数线程工作，但有一些线程得到一个空指针异常，这是因为我没有实现任何同步。如果我使 authenticateCustomer() 方法“同步”，它就可以工作。问题是这会导致并发性较差（例如，POST 请求突然需要很长时间才能完成，这会阻塞所有其他线程）。

现在我的问题。下面的类不是无状态的，因此是线程安全的吗？类中的极少数字段被声明为 final 并在构造函数中分配。所有方法都使用局部变量。 Gson 对象是无状态的（根据他们的网站），无论如何都会在 API 方法中创建为局部变量。

public final class QuizSyncAPIFacade 
{
    // API Connection Details
private final String m_apiDomain;
private final String m_apiContentType;
private final int m_bufferSize;

// Constructors
public QuizSyncAPIFacade()
{
    m_apiDomain      = "http://*****************************";
    m_apiContentType = ".json";
    m_bufferSize = 8192; // 8k
}

private String readInputStream(InputStream stream) throws IOException
{
        // Create a buffer for the input stream
    byte[] buffer = new byte[m_bufferSize];

    int readCount;

    StringBuilder builder = new StringBuilder();

    while ((readCount = stream.read(buffer)) > -1) {
        builder.append(new String(buffer, 0, readCount));
    }

    return builder.toString();
}

private String buildPostData(HashMap<String,String> postData) throws UnsupportedEncodingException
{
    String data = "";

    for (Map.Entry<String,String> entry : postData.entrySet()) 
    {
        data += (URLEncoder.encode(entry.getKey(), "UTF-8") + "=" + URLEncoder.encode(entry.getValue(), "UTF-8") + "&");        
    }

    // Trim the last character (a trailing ampersand)
    int length = data.length();

    if (length > 0) {
        data = data.substring(0, (length - 1));
    }

    return data;
}

private String buildJSONError(String message, String name, String at)
{
    String error = "{\"errors\":[{\"message\":\"" + message + "\",\"name\":\"" + name + "\",\"at\":\"" + at + "\"}]}";

    return error;
}

private String callPost(String url, HashMap<String,String> postData) throws IOException
{
    // Set up the URL for the API call 
    URL apiUrl = new URL(url);

    // Build the post data
    String data = buildPostData(postData);

    // Call the API action
    HttpURLConnection conn;

    try {
        conn = (HttpURLConnection)apiUrl.openConnection();
    } catch (IOException e) {
        throw new IOException(buildJSONError("Failed to open a connection.", "CONNECTION_FAILURE", ""));
    }

    // Set connection parameters for posting data
    conn.setRequestMethod("POST");
    conn.setUseCaches(false);
    conn.setDoInput(true);
    conn.setDoOutput(true);

    // Write post data
    try {
        DataOutputStream wr = new DataOutputStream(conn.getOutputStream());
        wr.writeBytes(data);
        wr.flush();
        wr.close();
    } catch (IOException e) {
        throw new IOException(buildJSONError("Failed to post data in output stream (Connection OK?).", "POST_DATA_FAILURE", ""));           
    }

    // Read the response from the server                
    InputStream is;

    try {
        is = conn.getInputStream();
    } catch (IOException e) {
        InputStream errStr = conn.getErrorStream();

        if (errStr != null) 
        {
            String errResponse = readInputStream(errStr);
            throw new IOException(errResponse);
        } 
        else 
        {
            throw new IOException(buildJSONError("Failed to read error stream (Connection OK?).", "ERROR_STREAM_FAILURE", ""));
        }
    }

    // Read and return response from the server
    return readInputStream(is);
}

/* -------------------------------------
 * 
 * Synchronous API calls
 * 
   ------------------------------------- */

public APIResponse<CustomerAuthentication> authenticateCustomer(HashMap<String,String> postData)
{
    // Set the URL for this API call
    String apiURL = m_apiDomain + "/customer/authenticate" + m_apiContentType;

    Gson jsonConv = new Gson();

    String apiResponse = "";

    try 
    { 
        // Call the API action
        apiResponse = callPost(apiURL, postData);

        // Convert JSON response to the required object type
        CustomerAuthentication customerAuth = jsonConv.fromJson(apiResponse, CustomerAuthentication.class);

        // Build and return the API response object
        APIResponse<CustomerAuthentication> result = new APIResponse<CustomerAuthentication>(true, customerAuth, null);

        return result;
    } 
    catch (IOException e) 
    {
        // Build and return the API response object for a failure with error list
        APIErrorList errorList = jsonConv.fromJson(e.getMessage(), APIErrorList.class);

        APIResponse<CustomerAuthentication> result = new APIResponse<CustomerAuthentication>(false, null, errorList);

        return result;
    }
}

}

Answer 1

如果您收到错误，可能是因为您正在重载身份验证服务（如果您一次执行此操作，则不会发生这种情况）也许它会返回类似 500、503 或 504 的错误，您可能是忽略并得到任何您期望的结果，您返回 null http://www.w3.org/Protocols/rfc2616/rfc2616-sec10.html

假设您没有 1000 cpu，我会使用更少的线程，拥有这么多线程可能会更慢而不是更高的效率。

我还会检查您的服务是否每次都正确返回，并调查您获得null 值的原因。

如果您的服务一次只能处理 20 个请求，您可以尝试使用 Semaphore 作为最后的手段。这可以用来限制并发请求的数量。

Answer 2

任何无状态类本质上都是线程安全的，只要它访问的对象要么是线程私有的，要么本身是线程安全的。