Question

为了不深入了解我的软件应该做的事情，让我举一个我想要解决的例子，让这个简短而甜蜜。

假设我有一个名为X的基类和该类的实现，我将调用Y.类Y，当然，扩展基类X.假设我有20个对象将通过单独的线程实例化类Y对于每个对象，每个实例化都会将一个大文件加载到内存中。其中一些对象可能需要使用不同的文件，但为了简化这一点，我们可以说它们都需要访问同一个文件。

有没有办法定义在基类中静态指向这些文件的某个对象（变量），这样即使实现类通过20个不同的线程加载了20次，它们也可以共享同一个静态对象，这样文件只需要加载一次???

感谢您的帮助...

Answer 1

该文件是只读的吗？
这是一大串数据吗？

如果是这样而且String只是使它成为protected static final String并且它是线程安全的。如果它是可变的，你将来会受到伤害。

如果它是二进制文件并且只能以只读方式使用，那么您可以使用byte[]代替String执行相同的操作，并确保不要让它任何事情都会改变数组中的字节。更好的方法是以只读方式实现某个Stream或Reader接口。

使线程安全的最简单和最安全的方法是使其不可变。 final关键字使引用成为不可变的，它不会使它指向的对象成为不可变的。由于String是不可变的，final使引用也成为不可变的，你很高兴。如果您需要在所有线程之间共享更改的可变性，java.util.concurrent包将是您的朋友。

如果你创建变量protected static final那么子类的所有实例，无论它们所处的执行线程如何，都会看到数据。

Answer 2

您可以先使用ConcurrentHashMap。

开始

为地图创建一个字符串键，值应该是加载的表示必须是的。

请注意，如果更改加载的文件数据，即使使用ConcurrentHashMap，仍需要确保线程安全。

在创建对象之前初始化此映射并将其传递给对象的构造函数。

Answer 3

如果您提前知道该文件，则可以在静态初始化程序块中打开并加载该文件，并将内容存储在静态数据成员中。然后，无论当前访问实例对象的线程是什么，都可以访问该类的所有实例的内容。

// In the base class
protected static final String fileContents;

static {
    fileContents = readStuffFromFile();
}

Answer 4

创建一个单独的对象来存储文件的缓存内容。

通过同步使此对象在必要时具有线程安全性，以便多个线程可以访问此对象。在基类X中，添加对此对象的引用。现在，可以使用相同的缓存对象实例化多个类X的实例。现在要求每个文件只加载一次该对象，并且可以根据需要在多个X / Y对象之间共享该对象。

剩下的唯一问题是有一种加载这些文件的方法。解决方案将取决于您的应用程序和这些文件的结构，但我将提供一种可能的解决方案。

创建一个工厂类，它将创建这种新类型的对象。这个工厂将在自己的线程上运行，所有加载的文件都将通过这个工厂加载。创建一个可以从此工厂请求文件的接口。工厂保留对所有已加载文件的引用，因此如果它已经加载，它可以立即返回引用。如果未加载，则在与此文件相关的工厂中存储的占位符对象上使用Object.wait()阻止进行调用的线程。一旦工厂加载完文件，就在该文件的占位符对象上调用Object.notifyAll()，该文件将唤醒每个线程，这些方法将返回并引用加载的文件。

一旦完成，每个需要文件的线程都可以在工厂调用该方法来获取文件对象。此线程现在将阻塞，直到加载文件对象，然后该函数将返回。只要这是可以的，它似乎应该是因为那些线程将等待文件加载，然后这个解决方案应该运行良好。

Answer 5

非静态内部阶级将满足您的所有愿望：

public class Foo {
  protected String member;
  public Foo(String member) {
    this.member = member;
  }
  public class Bar {
    protected String member;
    public Bar(String member) {
      this.member = member;
    }
    public void show() {
      System.out.println("this.member: " + this.member + "; Foo.this.member: " + Foo.this.member);
    }
  }
  public static void main(String[] args) throws javax.mail.MessagingException, java.io.IOException {
    Foo foo_a = new Foo("a");
    Foo foo_b = new Foo("b");
    Bar bar_a1 = foo_a.new Bar("1");
    Bar bar_a2 = foo_a.new Bar("2");
    Bar bar_b1 = foo_b.new Bar("1");
    Bar bar_b2 = foo_b.new Bar("2");
    bar_a1.show();
    bar_a2.show();
    bar_b1.show();
    bar_b2.show();
  }
}

嗯，好吧，（-2票后）：

首先，上述解决方案都没有解决原始问题的部分，即所有对象可能没有共享1个文件。一组对象可能需要共享文件A，另一组文件B，等等。上面的内部类解决方案旨在满足该要求。您为每个文件/组实例化外部类，并从同一外部对象实例化组的内部对象。

其次，静态是一个糟糕的选择：很可能以后需要在运行时而不是在程序启动时指定文件。上面的外部/内部类结构正好解决了这个问题。您可以在需要时实例化外部类。不需要静态初始化（也没有任何复杂的延迟静态初始化方案）。

第三，线程偏执在这个问题（或这个解决方案）中根本不是问题。很明显，该文件是只读的，因此是不可变的，因此对问题的所有并发只会减损优雅的解决方案。

最后，谈到优雅，这个是，也可能是唯一的。

这个更新主要是针对一个新来的人来看这个帖子，因为这个帖子中的否定选民可能会把这个提升到-5。

如何使用静态变量和线程提高Java性能？

5 个答案: