用非静态成员变量初始化静态变量恰好一次

Question

我想使用 https://micrometer.io/docs/concepts#_gauges 计算运行个 RunInAThread 实例的数量。从文档中，最好在集合上创建一个仪表（我没有），或者使用类似 AtomicInteger 的东西。

但是，我需要一个 AtomicInteger 的静态实例，并且必须使用作为成员变量的 MeterRegistry 对其进行初始化。这样做的最佳做法是什么？我不想采用标准的单例模式，因为这意味着我总是必须调用 getInstance() 来获取 AtomicInteger 实例，并且每次都必须同步。

还有比我现在做的更好的方法吗？

public class RunInAThread implements Runnable {

    private static AtomicInteger GAUGE = null;
    
    public RunInAThread(final MeterRegistry registry) {
        synchronized(this) {
            if(GAUGE==null) {
                GAUGE = registry.gauge("some_name", Collections.emptySet(), new AtomicInteger());
            }
        }     
    }

    @Override
    public void run() {
        GAUGE.incrementAndGet()
        doSomething();
        GAUGE.decrementAndGet()
    }

    private void doSomething() {   
       // processing like a boss in a while loop   
    }

}

Answer 1

synchronized(this) 在构造函数中是完全没用的。这意味着：避免运行我的大括号中包含的代码与锁定同一对象的任何其他线程同时出现。你锁定的那个物体？根据定义不是任何其他线程可能拥有的东西 - 你刚刚创建*。

听起来这个MeterRegistry概念本身就是一个单例。也许调查一下你是否可以在其他一些静态块中只初始化一次 GAUGE。但是，如果这看起来很困难或不可能，那么如果你真的想从中挤出性能，你可以使用双锁；不过，我怀疑这是否重要。同步非常快。无论如何，这在理论上应该更快：

public class RunInAThread implements Runnable {
    private static final Object GAUGE_LOCK = new Object();
    private static AtomicInteger GAUGE = null;
    
    public RunInAThread(final MeterRegistry registry) {
        if (GAUGE == null) {
            synchronized (GAUGE_LOCK) {
                if (GAUGE == null) GAUGE = registry.gauge(...);
            }
        }
    }
}

这有几件事：

这个锁其实很有用。 VM 中只有一个 GAUGE_LOCK 对象，所以如果我们确实命中那个同步，它就会工作。 synchronized 还建立了 comes-before，从而保证 VM 将确保我们对 GAUGE 变量的看法得到更新；因此，没有必要让 GAUGE 变得易变。
如果我们很幸运并且 GAUGE 变量已更新，无论出于何种原因，我们都不会同步。
由于第二次 nullcheck，GAUGE 仍然不可能是 [A] null 或 [B] 一次的 return 值，我们称之为注册表。
这叫做'double checked locking'。两个空检查是至关重要的。

*) 您可以使构造函数中的 synchronized(this) 实际上有效，但前提是您在自己的构造函数中触发线程，或者让 this 引用从构造函数中逃逸.这些都是如此荒谬的坏事，我觉得有理由假设你不会做那些愚蠢的事情。此时我们可以简化为： synchronized(this) 在构造函数中是无用的。

Answer 2

您当前的同步调用与您的想法不符。在 'this' 上同步不会阻止同时实例化 RunInAThread 的两个实例，并且都将 GAUGE 检测为 null 并进行设置。

从您的代码示例中，不清楚为什么 GAUGE 必须是静态的。它来自注册表，目前尚不清楚是否可以保证两个不同的注册表对象 return 相同的 AtomicInteger。现在，如果 MeterRegistry 是单例，那么一个选项就是使用单例。类似于：

private static final AtomicInteger GAUGE = MeterRegistry.getInstances().gauge(...)

编辑想象一下代码：

MeterRegistry reg1 = new MeterRegistry(...);
RunInAThread thread1 = RunInAThread(reg1)

MeterRegistry reg2 = new MeterRegistry(...);
RunInAThread thread2 = RunInAThread(reg1)

在那种情况下，是否真的打算在两种情况下使用相同的 GAUGE？

再想一想，之前让注册表成为单例的解决方案仍然有效。或者，改为传入原子整数并将其视为成员变量。这样会更加清晰，并且不容易出现意外行为。

MeterRegistery reg = new MeterRegistry(...);
AtomicInteger gauge = reg.gauge(...);
RunInAThread thread1 = RunInAThread(gauge);
RunInAThread thread2 = RunInAThread(gauge);

我认为关键是你正在努力解决这个低于你应该达到的水平。

用非静态成员变量初始化静态变量恰好一次

Initialize static variable with non-static member variable exactly once

java

spring

synchronization

prometheus

micrometer