如何解决如何使用java处理缓存中的锁定ConcurrentHashMap
我正在设计一个使用 concurrenthashmap
的缓存系统,它在多个线程之间共享。它也有两种方法,get 和 put。我无法处理一种情况。场景是,如果多个线程想要从缓存中获取数据而key不可用,那么一个线程会从数据库中获取数据并将其放入缓存(ConcurrentHashMap)
。其他线程将等到 thread-1
将数据设置到缓存中,然后其他线程将从缓存中读取数据。我将如何实现这一目标。
提前致谢。
解决方法
ConcurrentHashMap#computeIfAbsent
作为 commented by Wasserman,ConcurrentHashMap
类提供了一个 computeIfAbsent
方法来执行您想要的操作。该方法以原子方式工作:
- 查看地图是否有该键的条目。如果是,则返回该键的值。
- 如果未找到任何条目,则执行您指定的 lambda 函数以生成一个值。该值作为键值条目存储在映射中。并且,该值被返回。
所有这些工作都是以原子方式进行的,这意味着您的地图以线程安全的方式运行,而无需添加任何进一步的保护。
引用 Javadoc:
如果指定的键尚未与值关联,则尝试使用给定的映射函数计算其值并将其输入此映射,除非为空。整个方法调用以原子方式执行。
使用方法引用为您的代码从数据库中检索值的示例代码:
map.computeIfAbsent( myKey,key -> repository::fetchValueForKey ) ;
... 或使用方法调用:
map.computeIfAbsent( myKey,key -> myRepository.fetchValueForKey( key ) ) ;
示例应用
这是一个完整的示例应用。
我们使用一个映射来跟踪哪个星期几被分配给了哪个人的名字,将一个 String
映射到一个 java.time.DayOfWeek
枚举对象,一个 Map< String,DayOfWeek >
。
我们从 Alice
和 Bob
的两个条目的映射开始。我们的目标是为 Carol
找到第三个条目。如果未找到,请为该键添加一个值为 DayOfWeek.THURSDAY
的条目。
我们定义了一个类 Repository
,我们假装它正在调用数据库来查找分配给 Carol
键的值。
我们要执行的任务被定义为一个 Callable
,它返回一个 DayOfWeek
对象。我们将 Callable
对象多次提交给执行程序服务。该服务返回 Future
对象,我们可以通过这些对象跟踪成功并检索结果(我们希望它是 DayOfWeek.THURSDAY
对象)。
为了显示结果,我们将 Map
连同每个 Future
的结果一起转储到控制台。
package work.basil.demo.threadmark;
import java.time.DayOfWeek;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.Map;
import java.util.concurrent.*;
public class MapApp
{
public static void main ( String[] args )
{
MapApp app = new MapApp();
app.demo();
}
private void demo ( )
{
Map < String,DayOfWeek > inputs =
Map.of(
"Alice",DayOfWeek.MONDAY,"Bob",DayOfWeek.TUESDAY
);
ConcurrentMap < String,DayOfWeek > map = new ConcurrentHashMap <>( inputs );
System.out.println( "INFO - Before: map = " + map );
Repository repository = new Repository();
ExecutorService executorService = Executors.newCachedThreadPool();
Callable < DayOfWeek > task = ( ) -> { return map.computeIfAbsent( "Carol",( String personNameKey ) -> {return repository.fetchDayOfWeekForPersonName( personNameKey ); } ); };
List < Callable < DayOfWeek > > tasks = List.of( task,task,task );
List < Future < DayOfWeek > > futures = List.of();
try
{
futures = executorService.invokeAll( tasks );
}
catch ( InterruptedException e )
{
e.printStackTrace();
}
executorService.shutdown();
try { executorService.awaitTermination( 10,TimeUnit.SECONDS ); } catch ( InterruptedException e ) { e.printStackTrace(); }
System.out.println( "INFO - After: map = " + map );
futures.stream().forEach( dayOfWeekFuture -> {
try
{
System.out.println( dayOfWeekFuture.get() );
}
catch ( InterruptedException e )
{
e.printStackTrace();
}
catch ( ExecutionException e )
{
e.printStackTrace();
}
} );
}
class Repository
{
public DayOfWeek fetchDayOfWeekForPersonName ( final String personName )
{
return DayOfWeek.THURSDAY;
}
}
}
看到这个code run live at IdeOne.com。
INFO - Before: map = {Bob=TUESDAY,Alice=MONDAY}
INFO - After: map = {Bob=TUESDAY,Alice=MONDAY,Carol=THURSDAY}
THURSDAY
THURSDAY
THURSDAY
THURSDAY
THURSDAY
,
您可以使用 ReadWriteLock
包提供的 java.util.concurrent
。
ReadWriteLock readWriteLock = new ReentrantReadWriteLock();
...
void write() {
readWriteLock.writeLock().lock();
try {
// read from db and write to cache
}
finally {
readWriteLock.writeLock().unlock();
}
}
void read() {
readWriteLock.readLock().lock();
try {
// read from cache or from the db
}
finally {
readWriteLock.readLock().unlock();
}
}
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