线程安全对象池，如果存在强引用，保证返回现有对象？

Question

我正在尝试扩展 Clojure 语言，将 ACI 保证的引用扩展到 ACID 保证的 dref（持久引用）。 API 只是简单地调用 (dref key value)，其中 key 是要在底层数据存储中使用的密钥字符串（我当前实现中的 BDB JE )，value 是 dref 应初始化为的对象。如果key已经存在于数据库中，则使用存储的值。

可以使用相同的密钥创建多个 dref，并且它们需要同步，即，如果一个具有密钥“A”的 dref 参与使用 (ensure) 写入或读取的事务，则所有具有键“A”的其他 dref 必须在事务上同步：必须使用读锁和写锁对涉及这些 dref 的事务施加排序。从更大的意义上来说，虽然内存中可能有多个具有相同键的 dref，但所有具有该键的 dref 都是一个逻辑对象。

出于显而易见的原因，简单地确保使用单个具体内存中 dref 实现此单个逻辑 dref 要容易得多。这样就没有什么需要同步的了。我该怎么做？

显而易见的答案是使用以 key 为键的对象池。然后，Clojure 将调用静态 getInstance(key,value) 方法从池中检索（如果存在），如果不存在，则创建它并填充池。这种方法的问题在于，没有简单的方法让 Clojure 在完成后释放对象。内存泄漏的城市。我必须确保任何对其有强引用的对象都不会被收集，并且它们存在于池中。如果池丢失对仍在使用的逻辑 dref 的引用，那将是灾难性的，因为另一个进程可以使用相同的密钥创建一个新的 dref，并且与具有相同密钥的其他 dref 相比，它在事务上不安全。

因此，我需要某种版本的 WeakHashMap 或使用非强引用的东西（我更喜欢 SoftReference，因为 GC 会更不情愿）。那么：

1. 如果我使用 HashMap>，如何确保在收集条目 (SoftReference) 的值时映射将逐出条目？某种守护线程？
2. 如何使 GC 的池线程安全？或者我是否不必担心这一点，因为 GC 在 SoftReference 级别运行，而我的守护线程将是在 Map 级别运行？
3. 相关说明：如何确保守护线程正在运行？有没有什么方法可以让它停止而不抛出异常，如果未捕获，整个 JVM 就会崩溃？如果是这样，我如何监控并在需要时启动新的？

Answer 1

你尝试过谷歌收藏吗？

他们有一个 MapMaker，可以提供具有软/弱键和值的并发哈希映射的变体。
一个问题是弱/软密钥的相等性是同一性，这很烦人，但如果密钥是字符串，则可能不会太多。

我相信其他库也这样做（org.apache.commons.collections 但我从未使用过它们）。

Answer 2

Psssst...您正在重新创建 Terracotta 的分布式共享对象。 Terracotta 的内部结构看起来与此非常相似，尽管它们（在 DSO 中）依赖于在加载时使用字节码操作来拦截对字段的所有读取和写入，而在 Clojure 中则要容易得多。

如果您想查看 Terracotta 实现，请使用 ClientObjectManager (http://svn.terracotta.org/svn/tc/dso/trunk/code/base/dso-l1/src/com/tc/object/）是管理共享对象的主要客户端类。查看pojoToManaged并浏览TCObjectImpl中的一些相关代码。

1,2) 您可能会找到 Bob Lee 的演讲 虚拟机中的幽灵 有帮助 - 这是我找到的此类内容的最佳参考。 SoftReferences 和 GC（以及终结器）可能有点棘手。

3）谷歌未捕获的异常处理程序...

Answer 3

简单的答案可能只是一个 Collections.SynchronizedMap(new WeakHashMap()) - 尽管这本身并不能为您提供线程安全的迭代。

1) 您可以自己实现Map，并委托给ConcurrentHashMap； >。您可以将 SoftReferences 放入 ReferenceQueue 中，并使用守护线程从地图中删除引用，或者仅在之前/之后检查您的 ReferenceQueue每个操作（或每个第 n 个操作等）。

2）GC只会清空你的引用——你不必担心它会破坏你的地图，所以那里没有线程问题。

3）您可以看看AWT-EventQueue是如何管理的。但是：

- 你的守护进程线程可能足够简单，不会抛出意外的异常

- 如果你担心它，你可以将守护进程线程的核心内容包装在其中，

for (;;) {
  try {
    //daemon thread loop here
  } catch (Exception ex) {
    //log it, any other possible cleanup
  }
}

除非你收到错误（在这种情况下，你会永远运行）有更大的问题。）