如何在Java中实现对象计数器

时间:2011-12-27 07:03:16

标签: java multithreading counter finalizer

一位采访者问我

  

如何实现Foo类,您可以在其中进行计数   该类的实例。有更多的线程正在创建   该类Foo的实例。

我用以下代码回复了

public class Foo {
    private static int count = 0;

    public Foo() {
    incrementCount();
    }

    public void incrementCount() {
        synchronize (Foo.class) {
            count++;
        }
    }
} 

她再次问我

  

如果线程结束,计数器应该减少,你怎么能这样做?

我没有回答这个问题。

我知道finalize()方法,但取决于Garbage collector,即使我们覆盖finalize(),也会调用此方法。

我还没有解决方案,你能解释一下吗?

3 个答案:

答案 0 :(得分:6)

您可以将线程的Runnable包装在另一个Runnable内,这会减少计数器的数量:

Thread createThread(final Runnable r) {
  return new Thread(new Runnable() {
    @Override public void run() {
      try {
        r.run();
      } finally {
        Foo.decrementCounter();
      }
    }
  });
}

问题是Runnable r是否创建了多个Foo实例。您必须以某种方式跟踪线程创建的实例数。您可以使用ThreadLocal<Integer>执行此操作,然后在decrementCounter()块中调用相应次数的finally。请参阅下面的完整工作示例。

如果你可以避免它,你不应该依赖GC的行为,因为它是非常不可预测的!如果你坚持要处理垃圾收集器,那么你应该使用引用队列 - 并且要正确使用它,你应该研究对象可达性的概念:http://docs.oracle.com/javase/7/docs/api/index.html?java/lang/ref/package-summary.html

最后一点,如果我正在采访你,我会试着让你意识到你提出的代码并不能完全满足要求:你必须上课final,或者方法incrementCount() finalprivate。或者,更容易,您可以在实例初始化程序块中增加计数:无需考虑在子类中重写的方法或新增的构造函数而不增加计数。


一个完整的例子:

public class Foo {
  private static final AtomicInteger liveInstances = new AtomicInteger(0);
  private static final ThreadLocal<Integer> threadLocalLiveInstances = new ThreadLocal<Integer>() {
    @Override protected Integer initialValue() { return 0; }
  }

  // instance initializer (so you won't have problems with multiple constructors or virtual methods called from them):
  {
    liveInstances.incrementAndGet();
    threadLocalLiveInstances.set(threadLocalLiveInstances.get() + 1);
  }

  public static int getTotalLiveInstances() {
    return liveInstances.get();
  }

  public static int getThreadLocalLiveInstances() {
    return threadLocalLiveInstances.get();
  }

  public static void decrementInstanceCount() {
    threadLocalLiveInstances.set(threadLocalLiveInstances.get() - 1);
    liveInstaces.decrementAndGet();
  }

  // ... rest of the code of the class ...
}

class FooCountingThreadFactory implements ThreadFactory {
  public Thread newThread(final Runnable r) {
    return new Thread(new Runnable() {
      @Override public void run() {
        try {
          r.run();
        } finally {
          while (Foo.getThreadLocalLiveInstances() > 0) {
            Foo.decrementInstanceCount();
          }
        }
      }
    });
  }
}

这样,您可以将此ThreadFactory提供给线程池,例如,或者您可以在构建线程时自己使用它:(new FooCountingThreadFactory()).newThread(job);

无论如何,这种方法仍然存在问题:如果一个线程创建了Foo的实例并将它们存储在全局范围内(读取:static字段),那么这些实例在线程已经死亡,计数器将全部减少为0。

答案 1 :(得分:3)

反过来做同样的事情。

由于Sun(Oracle)不赞成杀死线程的不安全方法(Why are Thread. ... deprecated?),因此通过从run()方法返回,线程“退出”。

只需在decrementCount()类中创建Foo方法,并确保在从线程中的run()返回之前调用它。

由于Java中没有析构函数,正如您所指出的那样,finalize()依赖于GC ......实际上没有一种自动方法可以做到这一点。我能想到的唯一其他选择是创建/使用池,但这有点不同。

答案 2 :(得分:1)

我想你也可以在构造函数中为新创建的实例创建一个新的SoftReference,并在静态列表中收集它们。

如果您想要实例计数,可以计算仍然存活的引用。

这样,当垃圾收集器完成工作时,引用计数就会减少。