Question

我正在使用Commons Collections LRUMap（它基本上是一个带有小修改的LinkedHashMap）为用户的照片实现LRU缓存。 findPhoto方法可以在几秒钟内被调用几百次。

public class CacheHandler {
    private static final int MAX_ENTRIES = 1000;
    private static Map<Long, Photo> photoCache = Collections.synchronizedMap(new LRUMap(MAX_ENTRIES));

    public static Map<Long, Photo> getPhotoCache() {
        return photoCache;
    }
}

用法：

public Photo findPhoto(Long userId){
    User user = userDAO.find(userId);
    if (user != null) {
        Map<Long, Photo> cache = CacheHandler.getPhotoCache();

        Photo photo = cache.get(userId);
        if(photo == null){
            if (user.isFromAD()) {
                try {
                    photo = LDAPService.getInstance().getPhoto(user.getLogin());
                } catch (LDAPSearchException e) {
                    throw new EJBException(e);
                }
            } else {
                log.debug("Fetching photo from DB for external user: " + user.getLogin());
                UserFile file = userDAO.findUserFile(user.getPhotoId());
                if (file != null) {
                    photo = new Photo(file.getFilename(), "image/png", file.getFileData());
                }
            }
            cache.put(userId, photo);
        }else{
            log.debug("Fetching photo from cache, user: " + user.getLogin());
        }
        return photo;

    }else{
        return null;
    }
}

正如您所看到的，我没有使用同步块。我假设这里最糟糕的情况是竞争条件导致两个线程为同一userId运行cache.put（userId，photo）。但是两个线程的数据是相同的，所以这不是问题。

我的推理在这里是否正确？如果没有，有没有办法使用同步块而不会获得大的性能影响？一次只有一个线程访问地图感觉有点矫枉过正。

Answer 1

Assylias是对的，你所拥有的将会正常工作。

但是，如果您想避免多次获取图像，那么也可以使用更多功能。洞察力是，如果一个线程出现，使缓存未命中，并开始加载图像，那么如果第二个线程在第一个线程完成加载之前想要相同的图像，那么它应该等待第一个线程，而不是自己加载它。

使用Java的一些更简单的并发类很容易协调。

首先，让我重构你的例子以提出有趣的一点。这是你写的：

public Photo findPhoto(User user) {
    Map<Long, Photo> cache = CacheHandler.getPhotoCache();

    Photo photo = cache.get(user.getId());
    if (photo == null) {
        photo = loadPhoto(user);
        cache.put(user.getId(), photo);
    }
    return photo;
}

这里，loadPhoto是一种实现加载照片的实际细节的方法，这与此处无关。我假设用户的验证是在另一个调用此方法的方法中完成的。除此之外，这是你的代码。

我们做的是：

public Photo findPhoto(final User user) throws InterruptedException, ExecutionException {
    Map<Long, Future<Photo>> cache = CacheHandler.getPhotoCache();

    Future<Photo> photo;
    FutureTask<Photo> task;

    synchronized (cache) {
        photo = cache.get(user.getId());
        if (photo == null) {
            task = new FutureTask<Photo>(new Callable<Photo>() {
                @Override
                public Photo call() throws Exception {
                    return loadPhoto(user);
                }
            });
            photo = task;
            cache.put(user.getId(), photo);
        }
        else {
            task = null;
        }
    }

    if (task != null) task.run();

    return photo.get();
}

请注意，您需要更改CacheHandler.photoCache的类型以适应包裹FutureTask。由于此代码执行显式锁定，因此您可以从中删除synchronizedMap。您还可以使用ConcurrentMap作为缓存，这将允许使用putIfAbsent，这是对/ null / put / unlock序列的锁定/获取/检查的更多并发替代。

希望这里发生的事情是相当明显的。从缓存中获取内容的基本模式，检查您获得的内容是否为null，如果是这样，那么将某些内容放回去仍然存在。但是，您输入Future而不是放入Photo，而FutureTask实际上是Photo的占位符，当时可能没有（或可能）在那里，但是将在稍后提供。 get Future上的Future方法获取了一个地方被占用的东西，阻塞直到它必要时到达。

此代码使用Callable作为Photo的实现;这需要{{3}}能够生成run作为构造函数参数，并在调用其run方法时调用它。对if (photo == null)的调用是通过一个测试来保护的，该测试基本上概括了synchronized测试，但是在{{1}}块之外（因为你意识到，你真的不想加载拿着缓存锁的照片。）

这是我见过或需要几次的模式。遗憾的是它并没有内置在标准库中。

Answer 2

是的你是对的 - 如果照片创作是幂等的（总是返回相同的照片），最糟糕的事情就是你会多次获取它并将它多次放入地图。

在多线程环境中这种缓存映射的使用是否安全？

2 个答案: