如何安全，及时地用Java处理稀缺的共享资源？

Question

在并行应用程序中，线程组中的线程（32）使用共享的非托管和独立的一次性对象。

我们的c / c ++应用程序具有相同的功能，在这里我使用了shared_ptr<>以便让对象在不需要对象后立即进行处理和完成。

我只是试图在Java中应用相同的东西，而我遇到了finalize()方法。 但是存在一些问题，因为有时GC是如此的懒惰，所以甚至没有将对象标识为无法处置/完成的对象，有时将其称为，但是没有保证GC可以让该对象完全调用finalize() 。

因此，我想到了另一个复杂的解决方案，我只是递减计数并跟踪线程是否也无法使用该对象，但是我知道这不是一个可靠的解决方案，而且我知道我将面对意外的结果。

我只是想知道Java中是否有与shared_ptr<>等效的东西，还是可以通过JNI处理对象？

有任何想法吗？

Answer 1

做好自己想要的事情需要付出一些努力，并且在Java中永远不会感觉很自然，因为确定性的资源清理对于Java来说是陌生的。 自Java 7以来，它已经变得更好了。

解决此问题的最佳方法是：

1. 将类型为java.util.concurrent.AtomicInteger的计数器添加到Java包装器中，该计数器初始化为1（ 为此 ，感谢@Jules ，现在避免了synchronized ！）。
2. 添加addRef方法，它抛出，如果计数器为0，返回this为更好地利用try语句来。
3. 实现java.lang.AutoCloseable ： close不为0时减少计数，而当计数为0时释放资源。
4. 添加终结器作为最终的安全网：记录失败以更早地正确释放资源并进行最终释放。
5. 向拥有此类引用且不是try-with-resource的每个变量/参数添加注释，因此您知道调用addRef并适当close 。

使用Java包装器的try-with-resources -block：

try(resource.AddRef()) {
    // Do your thing
}

Answer 2

tldr; 在Java中，没有强制“破坏”对象的通用方法- 仅在收集到对象时调用finalize方法 （这可能永远不会！）

通常唯一需要担心的资源是外部资源，例如文件或流-处理这种情况的通用方法是通过close/AutoClosable使用手动生存期管理（对于终结器，如果使用，则只是 “安全”） ）。 生存期完全留在调用方中，并且过早“关闭”资源（例如文件）将使其在其他地方无效。

可以使用获取/释放池来完成此手动管理（当所有获取都被释放时，“使用计数”变为零，并在基础资源上调用close ）； 如果可以预先固定计数，则表示信号量有变化。

另一方面，内部管理但不再可访问的对象/资源将根据GC的需要逐出，因此（通常）无需担心它们的寿命。

Answer 3

取决于您如何看待它。

Java中没有诸如shared_ptr之类的东西，因为Java中没有诸如value对象之类的东西（除了像int这样的原始类型），而且RAII不存在。

或者... Java中的所有内容都与shared_ptr一样，因为所有内容都是共享引用，其行为更像是引用计数的指针。

Answer 4

Java中的等效项只是普通的对象引用。 让GC进行工作。 您应该几乎永远不要使用finalize 。

一种替代方法是使用PhantomReference这使您可以设置一些处理，以在停止引用该对象之后的某个时候进行。

当您的对象被停止引用时，需要采取一些措施的原因是什么？

Answer 5

没有这样的事情-在Java中使用完指针或空闲对象后，就不会再使用它们了。 好吧，您可以这样做，但是机会是-您做错了。

如果在所有线程处理完对象后必须执行某项操作，则应自己跟踪其使用情况，并在完成后进行清理。

Answer 6

您可以创建一个简单的管理器对象，该对象知道如何创建和处置相关资源。 您在对象上实现了同步的checkout()和checkin()方法。 checkout方法将在第一次调用时创建对象，增加引用计数，然后返回对该对象的引用。 checkin方法递减引用计数，当它变为零时，它将处置该对象。 那么您只需使用try / finally模式（类似于锁定/解锁）来限制对象的所有用法：

Resource res = manager.checkout();
try {
  // ... work with resource here ...
} finally {
  manager.checkin(res);
}

注意，您可以使用java 7 AutoCloseable使它更加简洁。