線程安全地更新共享對象而不會影響性能？

Question

我正在努力圍繞我的課程做一個線程安全的實現，以便在Servlet或代碼中的多個「客戶端」之間共享我的類。

假裝我有以下MySingleton類，這是一個用Configuration對象初始化的單例。但是，可以觀察到Configuration對象，因此如果發生更改，單身人士將訂閱通知。重要的關鍵點：

• 配置可隨時更改（無法預測）

• 當配置解析，它的值保存到MySingleton

  的成員字段

• 單元素的公共方法使用這些字段生成返回結果

請參閱下面的簡化代碼：

public class MySingleton 
    implements IConfigurationObserver { 
    // Member(s) 
    private static volatile MySingleton instance; 
    private final Configuration configuration; 
    private String firstParam; 
    private String secondParam; 

    // Constructor(s) 
    private MySingleton(Configuration configuration) { 
     this.configuration = configuration; 
     parseConfiguration(); 
     configuration.addObserver(this); 
    } 

    public static MySingleton getInstance(Configuration configuration) { 
     // Perform synchronized creation if applicable (double locking technique) 
     MySingleton syncInstance = instance; 
     if (syncInstance == null) { 
      synchronized(MySingleton.class) { 
       syncInstance = instance; // Verify once again after synchronizing 
       if(syncInstance == null) { 
        syncInstance = new MySingleton(configuration); 
        instance = syncInstance; 
       } 
      } 
     } 

     return syncInstance; 
    } 

    // Private Method(s) 
    private void parseConfiguration() { 
     // Import values from the configuration 
     this.firstParam = configuration.get(0); 
     this.secondParam = configuration.get(1); 
    } 

    // Public Method(s) 
    public String buildSentence() { 
     // Build a new string based on values pulled from the configuration 
     StringBuilder strBuilder = new StringBuilder(); 
     strBuilder.append(firstParam); 
     strBuilder.append(" - "); 
     strBuilder.append(secondParam); 

     return strBuilder.toString(); 
    } 

    // Observer Method(s) 
    @Override 
    public void onConfigurationUpdated() { 
     // The configuration has changed. Parse it again. 
     parseConfiguration(); 
    } 
} 

類適用於自己的罰款（單線程環境），但這裏的一些威脅，我想在多線程方案，以消除：

• 如果兩個更新到Configuration做在很短的時間內，有可能在第二次通話開始之前第一次撥打parseConfiguration()尚未完成。這個很容易解決，我可以讓parseConfiguration()同步（對吧？）。但是...

• 當配置通知我們的單身人士時，假裝我們正在呼叫buildSentence()。我不希望buildSentence()對firstParam和secondParam使用舊值的混合（即，如果parseConfiguration()已完成）。因此，我可以爲parseConfiguration()和buildSentence()在Configuration對象上放置一個同步塊，但後來我遇到了嚴重的性能問題：我不能有多個併發呼叫到buildSentence()。說實話，對我來說，最理想的情況是：

  • 如果buildSentence()運行和Configuration更新時，parseConfiguration()要等到buildSentence()是在運行

  • 之前如果parseConfiguration()正在運行，調用到buildSentence()必須等到parseConfiguration()結束開始

  • 然而之前，一旦parseConfiguration()結束後，我想允許多個線程運行buildSentence()在同一時間。鎖定只能在更新即將發生或發生時纔會發生。

我如何重構MySingleton允許我上面列出的理想的「規則」？可能嗎？

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我一直在想一個涉及信號量的解決方案。即：執行buildSentence()時，檢查信號量是否可用。如果是的話，繼續（不阻擋）。如果否，請等待。並且parseConfiguration會在執行期間鎖定信號量。但是，如果有人有直接的建議方法，我不想過度設計這個問題。讓我知道！

Answer 1

我想我會去這樣的事情：

public class MySingleton 
    implements IConfigurationObserver { 
    // Member(s) 
    private static volatile MySingleton instance; 
    private final Configuration configuration; 
    private volatile ParsedConfiguration currentConfig; 

    // Constructor(s) 
    private MySingleton(Configuration configuration) { 
     this.configuration = configuration; 
     parseConfiguration(); 
     configuration.addObserver(this); 
    } 

    public static MySingleton getInstance(Configuration configuration) { 
     // Perform synchronized creation if applicable (double locking technique) 
     MySingleton syncInstance = instance; 
     if (syncInstance == null) { 
      synchronized(MySingleton.class) { 
       syncInstance = instance; // Verify once again after synchronizing 
       if(syncInstance == null) { 
        syncInstance = new MySingleton(configuration); 
        instance = syncInstance; 
       } 
      } 
     } 

     return syncInstance; 
    } 

    // Private Method(s) 
    private void parseConfiguration() { 
     // Import values from the configuration 
     currentConfig = configuration.getNewParsedConfiguration(); 
    } 

    // Public Method(s) 
    public String buildSentence() { 
     // Build a new string based on values pulled from the current configuration 
     ParsedConfiguration configInUse = currentConfig; 
     StringBuilder strBuilder = new StringBuilder(); 
     strBuilder.append(configInUse.getFirstParam()); 
     strBuilder.append(" - "); 
     strBuilder.append(configInUse.getSecondParam()); 

     return strBuilder.toString(); 
    } 

    // Observer Method(s) 
    @Override 
    public void onConfigurationUpdated() { 
     // The configuration has changed. Parse it again. 
     parseConfiguration(); 
    } 
} 

拿筆記保障的移動currentConfig一個局部變量在buildSentence年初所以參考使用ParsedConfig不能改變中期-方法。