使用 ReentrantReadWriteLock 和布尔标志

Question

我有一个缓存，它预先加载了大量数据（通过后台线程），并且在满之前不可用（它也会经常重新加载，并且在加载期间不可用）。我希望使用它的类在访问之前检查标志 isLoaded() 。我使用 ReentrantReadWriteLock（为了简单起见，我在代码中省略了它）进行访问控制，如下所示：

public class Cache {

   private volatile boolean loaded = false; //starts false

   private static String[] cache;

   private static Lock readLock;
   private static Lock writeLock;

   public Object get(Object key) {
       if (!readLock.tryLock()) throw IllegalStateException(...);
       try {
           ... do some work
       } finally {
           readLock.unlock();
       }
   }

   // called by background thread
   private void loadFull() {
      loaded = false;
      writeLock.lock()
      try {
          cache = new String[];
          ... fill cache
      } finally {
          writeLock.unlock();
          loaded = true;
      }
   }
....
}  

现在在我的其他类中，我有一个如下所示的块：

if (cache.isLoaded()) {
    try {
      Object x = cache.get(y);
    } catch (IllegalStateException iex) {
      // goto database for object
    }
} else {
    // goto database for object
}

我真的需要 try/catch 吗？是否有可能该标志被设置为 false 并且 readLock try() 将失败？我是否应该打扰该标志并捕获异常（因为如果抛出异常，就像标志为假一样，我基本上会执行相同的代码）。我只是觉得我做的事情有点不对劲，但又说不出来。谢谢。

Answer 1

我真的需要 try/catch 吗？是吗
国旗永远有可能
设置为 false 并且 readLock try()
会失败吗？

是的，你需要它。在调用 cache.isLoaded() 和 cache.get() 之间，写入者可以进入并获取写锁 - 在这种情况下 cache. isLoaded() 将返回 true，但 cache.get() 将抛出异常。

我应该为国旗而烦恼吗？
只需捕获异常（因为我
基本上执行相同的代码，如果
抛出异常，就像标志一样
错误）。

从您显示的代码来看，仅在 get 无法获取读锁的情况下才会引发异常。仅当当时有并发写入时，获取读锁才会失败。在这种情况下，isLoaded 也会返回 false。所以仅仅依赖异常就足够了。另外，请考虑创建一个专门的CacheStaleException。

Answer 2

如果其他线程已经获取了该锁，tryLock 将失败。这通常意味着，如果客户端由于高争用（多个客户端访问同一缓存）而无法获取锁，则会引发异常。您在客户端层是否实施了任何后备策略来处理此类情况？

另外，为什么要使用静态锁？我认为即使您的缓存通常在应用程序中作为单例使用，也无需通过将锁设为静态来限制其可用性。

Answer 3

不，但说实话，你的范例令人困惑。据推测，访问实际数据库的成本很高，这就是缓存的目的。在缓存正在重新加载的情况下，等待它加载不是更好吗？

假设如果读锁不能立即可用，您确实想要访问数据库，我会这样做：

   public Object get(Object key) {
       Object returnValue;
       if (readLock.tryLock()) {
           try {
               ... do some work
               returnValue = ...
           } finally {
               readLock.unlock();
           }
       } else {
           //go to database
           returnValue = ...
       }
       return returnValue;
   }