java - 这个缓存线程安全吗？

Question

我很好奇这个缓存想法是否保证有效:

@RequiredArgsConstructor @Getter class CacheEntry {
    static CacheEntry get(String string, int start) {
        int hash = string.hashCode() ^ start; // or something better
        int index = hash & (cache.length-1);
        CacheEntry result = cache[index];
        if (result!=null && result.matches(string, start)) return result;
        result = new CacheEntry(string, start, computeSomething(string, start));
        cache[index] = result;
        return result;
    }

    private boolean matches(String string, int start) {
        if (string.equals(this.string)) return false;
        if (start == this.start) return false;
        return true;
    }

    private static ImmutableSomething computeSomething(String string, int start) {
        ...
    }

    private static final CacheEntry[] cache = new CacheEntry[256];

    private final String string;
    private final int start;

    private final ImmutableSomething something;
}

注释来自lombok 。想象一下每个人都按照其名字所说的去做。

目标是节省对 computeSomething 的调用，并最大限度地减少分配。

缓存既不是同步的也不是线程本地的。无法保证一个线程会看到另一个线程完成的更新。这是可以接受的。也不能保证一个线程不会覆盖另一个线程的条目。这也是可以接受的。

在我编写的一个小型基准测试中，与 sane caching alternatives 相比，它带来了很好的加速。 。我关心的是正确性:线程看到无效条目(例如，包含错误的某物)的情况是否会发生？

Answer 1

只要 CacheEntry 是一个适当的不可变对象(immutable对象)(而不是仅仅有效的不可变对象(immutable对象))，这就可以工作。这是因为不可变对象(immutable对象)可以安全地发布而无需同步，并且对象引用分配是原子的。

换句话说，如果 CacheEntry 不是完全不可变的，那么就不安全，因为使用者线程可能会看到未完全构造的对象。此外，如果缓存的是基本类型，且其赋值不是原子的(double、long)，则使用者线程可能会看到垃圾(一半赋值)。

编辑:
根据Java Concurrency in Practice ，如果满足以下条件，则可以安全地发布对象而无需同步:

• 构建后其状态无法修改
• 其所有字段均声明为final
• 已正确构造(this 关键字在构造期间不会转义)