java - 如何在Java中实现对象计数器

Question

一位面试官问我

How can you implement a class Foo, where you will be able to count instances of that class. There are more threads which are creating instance of that class Foo.

我用下面的代码回复了

public class Foo {
    private static int count = 0;

    public Foo() {
    incrementCount();
    }

    public void incrementCount() {
        synchronize (Foo.class) {
            count++;
        }
    }
} 

她再次问我

If a thread ends, counter should be decrement, how can you do that?

我没有回答这个问题。

我知道 finalize() 方法，但它取决于 Garbage collector 何时调用此方法，即使我们覆盖 finalize().

我还没有解决办法，你能解释一下吗？

Answer 1

您可以包装 Thread 的 Runnable在另一个里面 Runnable这会减少计数器:

Thread createThread(final Runnable r) {
  return new Thread(new Runnable() {
    @Override public void run() {
      try {
        r.run();
      } finally {
        Foo.decrementCounter();
      }
    }
  });
}

问题是如果 Runnable r创建 Foo 的多个实例。您必须以某种方式跟踪线程创建的实例数。你可以使用 ThreadLocal<Integer> 来做到这一点, 然后调用 decrementCounter() , 在 finally block ，适当的次数。有关完整的工作示例，请参见下文。

如果可以避免，则不应依赖 GC 的行为，因为它是不可预测的!如果您坚持要处理垃圾收集器，那么您应该使用引用队列——要正确使用它，您应该研究对象可达性的概念:http://docs.oracle.com/javase/7/docs/api/index.html?java/lang/ref/package-summary.html

作为最后的说明，如果我正在采访您，我会尽量让您意识到您提出的代码并不能完全满足要求:您必须创建类 final ，或方法 incrementCount() final或 private .或者，更简单的方法是，您可以在实例初始化 block 中增加计数:无需考虑在子类中重写的方法或新添加的构造函数不会增加计数。

---

一个完整的例子:

public class Foo {
  private static final AtomicInteger liveInstances = new AtomicInteger(0);
  private static final ThreadLocal<Integer> threadLocalLiveInstances = new ThreadLocal<Integer>() {
    @Override protected Integer initialValue() { return 0; }
  }

  // instance initializer (so you won't have problems with multiple constructors or virtual methods called from them):
  {
    liveInstances.incrementAndGet();
    threadLocalLiveInstances.set(threadLocalLiveInstances.get() + 1);
  }

  public static int getTotalLiveInstances() {
    return liveInstances.get();
  }

  public static int getThreadLocalLiveInstances() {
    return threadLocalLiveInstances.get();
  }

  public static void decrementInstanceCount() {
    threadLocalLiveInstances.set(threadLocalLiveInstances.get() - 1);
    liveInstaces.decrementAndGet();
  }

  // ... rest of the code of the class ...
}

class FooCountingThreadFactory implements ThreadFactory {
  public Thread newThread(final Runnable r) {
    return new Thread(new Runnable() {
      @Override public void run() {
        try {
          r.run();
        } finally {
          while (Foo.getThreadLocalLiveInstances() > 0) {
            Foo.decrementInstanceCount();
          }
        }
      }
    });
  }
}

这样，您可以将此 ThreadFactory 提供给线程池，例如，或者您可以在要构建线程时自己使用它:(new FooCountingThreadFactory()).newThread(job);

无论如何，这种方法仍然存在问题:如果线程创建了 Foo 的实例并将它们存储在全局范围内(读取:static 字段)，然后这些实例在线程死亡后仍然存在，并且计数器将全部递减为 0。