我的Java缓存线程安全且性能良好吗？

Question

我实现了一个小帮助程序类，该类提供了枚举的valueOf方法的简单故障保护实现。 这意味着，如果找不到该值，它将返回null而不是异常。

这是代码：

import com.google.common.collect.ImmutableMap;
import com.google.common.collect.Maps;

import java.io.Serializable;
import java.util.EnumSet;
import java.util.HashSet;
import java.util.Map;
import java.util.Set;

/**
 * <p>
 * This permits to easily implement a failsafe implementation of the enums's valueOf method
 * </p>
 *
 * <p>
 * Basic usage exemple on an enum class called MyEnum:
 * FailSafeValueOf.get(MyEnum.class).valueOf("EnumName");
 * </p>
 *
 * @author Sebastien Lorber <i>(lorber.sebastien@gmail.com)</i>
 */
public class FailSafeValueOf<T extends Enum<T>> implements Serializable {

    /**
     * This will cache a FailSafeValueOf for each enum so that we do not need to recompute a map each time
     */
    private static final Map< Class<? extends Enum<?>> , FailSafeValueOf<? extends Enum<?>> >  CACHE = Maps.newHashMap();


    private final Map<String,T> nameToEnumMap;
    private FailSafeValueOf(Class<T> enumClass) {
        Map<String,T> map = Maps.newHashMap();
        for ( T value : EnumSet.allOf(enumClass)) {
            map.put( value.name() , value);
        }
        this.nameToEnumMap = ImmutableMap.copyOf(map);
    }

    /**
     * Returns the value of the given enum element
     * If the element is not found, null will be returned, and no exception will be thrown
     * @param enumName
     * @return
     */
    public T valueOf(String enumName) {
        return nameToEnumMap.get(enumName);
    }


    /**
     * Get a failsafe value of implementation for a given enum
     * @param enumClass
     * @param <U>
     * @return
     */
    public static <U extends Enum<U>> FailSafeValueOf<U> get(Class<U> enumClass) {
        FailSafeValueOf<U> fsvo = (FailSafeValueOf<U>)CACHE.get(enumClass);
        if ( fsvo == null ) {
            synchronized (FailSafeValueOf.class) {
                fsvo = (FailSafeValueOf<U>)CACHE.get(enumClass);
                if ( fsvo == null ) {
                    fsvo = new FailSafeValueOf<U>(enumClass);
                    CACHE.put(enumClass,fsvo);
                }
            }
        }
        return fsvo;
    }

}

因为我不想每次访问都创建一个新的FailSafeValueOf的（很少）开销，所以我做了一个缓存，为每个已访问的枚举保留一个已经建立的FailSafeValueOf实例。

我不习惯处理并发。 在FailSafeValueOf是不可变的并且对于同一枚举的get方法可以返回2个不同的FailSafeValueOf实例的情况下，并发访问可能不是一个大问题。 但是我想知道我的线程安全性实现方式是否可行，以及它是否真的是线程安全性的？ （主要用于学习目的）

我不想使我的方法同步，因为过了一段时间，所有FailSafeValueOf都在缓存中创建，并且不需要禁止并发线程进入get方法。

因此，我要做的是先检查是否存在缓存未命中，然后创建一个将自动进行同步的块：再次检查缓存并最终创建实例。 它是线程安全的，并且是满足这种需求的方法吗？

顺便说一下，枚举通常具有少量的值。 在这种情况下，HashMap是否合适？ 遍历EnumSet并获取适当的值而不是使用缓存是否更快？

---

编辑：

请注意，我的课程不是那么有用，因为Guava团队使用了Enums.getIfPresent（）方法，该方法返回Optional

Answer 1

您的类不是线程安全的，因为您没有在CACHE.get()方法周围进行同步。 假定Maps.newHashMap()返回HashMap而不是ConcurrentHashMap类。 您可以在以下代码片段中看到此内容：

    // you need to move your synchronized block out to here
    FailSafeValueOf<U> fsvo = (FailSafeValueOf<U>)CACHE.get(enumClass);
    if ( fsvo == null ) {
        synchronized (FailSafeValueOf.class) {
           ...
           CACHE.put(enumClass,fsvo);
        }
    }

如果经常调用该方法，则需要在CACHE.get(...)周围移动synchronized ，或者切换到使用ConcurrentHashMap 。 问题在于，当当前线程正在从HashMap读取HashMap ，该线程将被另一个线程更新-由于竞争条件，这很容易引起问题。

尽管稍有不同，但您还应该查看“双重检查锁定”类文档，以了解更多有关尝试像这样从同步中拯救自己的困难。

最后，除非您确实需要该锁粒度，否则我将在CACHE对象而不是不推荐的类上进行同步。

Answer 2

这是有问题的：

synchronized (FailSafeValueOf.class)

您只应在私人成员上进行同步。 类对象是可公开访问的，其他代码也可能选择对其进行锁定，从而导致潜在的死锁。

另外，允许并发获取的正确解决方案是读写器锁，而不是跳过该锁。 如果您当前的代码是在编写时读取的，则可能会遇到各种各样的麻烦。

Answer 3

我会用

private static final Cache<Class<?>, FailSafeValueOf<?>> CACHE
    = CacheBuilder.newBuilder().build(
        new CacheLoader<Class<?>, FailSafeValueOf<?>>() {
            @Override
            public FailSafeValueOf<?> load(Class<?> key) throws Exception {
                return new FailSafeValueOf(key);
            }
    });

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