Класс ClassValue<T>

protected ClassValue()

Единственный конструктор. (Для вызова конструкторами подклассов, обычно неявным).

protected abstract T computeValue(Class<?> type)

Вычисляет производное значение данного класса для этого ClassValue.

Этот метод будет вызван в первом потоке, который обращается к значению с методом get.

Обычно этот метод вызывается не более одного раза на класс, но он может быть вызван снова, если был сделан вызов remove.

Если этот метод вызывает исключение, соответствующий вызов get завершится с этим исключением, и значение класса не будет записано.

public T get(Class<?> type)

Возвращает значение для данного класса. Если значение еще не было вычислено, оно получается путем вызова метода computeValue.

Фактическая установка значения на класс выполняется атомарно. В этот момент, если несколько конкурирующих потоков вычислили значения, выбирается одно и возвращается всем конкурирующим потокам.

Параметр type обычно является классом, но это может быть любой тип, такой как интерфейс, примитивный тип (например, int.class) или void.class.

В отсутствие вызовов remove, значение класса имеет простую диаграмму состояний: неинициализированное и инициализированное. При выполнении вызовов remove, правила наблюдения за значением сложнее. См. документацию для remove для получения дополнительной информации.

public void remove(Class<?> type)

Удаляет связанное значение для данного класса. Если это значение впоследствии читается для того же класса, его значение будет повторно инициализировано вызовом метода computeValue. Это может привести к дополнительному вызову метода computeValue для данного класса.

Для объяснения взаимодействия между вызовами get и remove, мы должны смоделировать переходы состояния значения класса, учитывая чередование между неинициализированными и инициализированными состояниями. Для этого пронумеруем эти состояния последовательно, обращая внимание на то, что неинициализированные (или удаленные) состояния имеют четные номера, а инициализированные (или повторно инициализированные) состояния имеют нечетные номера.

Когда поток T удаляет значение класса в состоянии 2N, ничего не происходит, так как значение класса уже неинициализировано. В противном случае состояние атомарно переходит в состояние 2N+1.

Когда поток T запрашивает значение класса в состоянии 2N, поток сначала пытается инициализировать значение класса в состояние 2N+1 вызовом computeValue и установкой полученного значения.

Когда T пытается установить нововычисленное значение, если состояние все еще в 2N, значение класса будет инициализировано вычисленным значением, переходя в состояние 2N+1.

В противном случае, независимо от того, четное или нечетное новое состояние, T отбросит нововычисленное значение и повторит операцию get.

Отбрасывание и повторная попытка являются важным условием, так как в противном случае T может потенциально установить катастрофически устаревшее значение. Например:

• T вызывает CV.get(C) и видит состояние 2N
• T быстро вычисляет зависящее от времени значение V0 и готовится к его установке
• T сталкивается с неудачным событием страничной подгрузки или планирования и засыпает на долгое время
• ...в то же время T2 также вызывает CV.get(C) и видит состояние 2N
• T2 быстро вычисляет аналогичное зависящее от времени значение V1 и устанавливает его на CV.get(C)
• T2 (или третий поток) затем вызывает CV.remove(C), отменяя работу T2
• предыдущие действия T2 повторяются несколько раз
• также, соответствующие вычисленные значения меняются со временем: V1, V2, ...
• ...в то же время T просыпается и пытается установить V0; это должно завершиться неудачей

Мы можем предположить в приведенном выше сценарии, что CV.computeValue использует блокировки для правильного наблюдения за зависящими от времени состояниями при вычислении V1, и т. д. Это не устраняет угрозу устаревшего значения, так как существует временной интервал между возвратом computeValue в T и установкой нового значения. Во время этого процесса невозможно никакой пользовательской синхронизации.