Класс ClassValue<T>

protected ClassValue()

Единственный конструктор. (Для вызова конструкторами подклассов, как правило, неявным).

protected abstract T computeValue(Class<?> type)

Вычисляет производное значение данного класса для этого ClassValue.

Этот метод будет вызван в первой потоке, которая обращается к значению с методом get.

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

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

public T get(Class<?> type)

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

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

Параметр type, как правило, является классом, но он может быть любого типа, такого как интерфейс, примитивный тип (например, int.class) или void.class.

При отсутствии вызовов remove, значение класса имеет простую диаграмму состояний: неинициализированное и инициализированное. При вызовах remove правила наблюдения за значениями более сложные. См. документацию для remove для получения дополнительной информации.

public void remove(Class<?> type)

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

Для объяснения взаимодействия между вызовами get и remove, необходимо смоделировать переходы состояний значения класса, учитывая чередование между состояниями неинициализированного и инициализированного. Для этого пронумеруем эти состояния последовательно и отметим, что состояния неинициализированного (или удалённого) состояния имеют чётные номера, в то время как состояния инициализированного (или повторно инициализированного) состояния имеют нечётные 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 2N+1.

Когда поток T запрашивает значение класса в состоянии 2N, поток сначала пытается инициализировать значение класса в состояние 2N+1, вызвав computeValue и установив полученное значение.

Когда T пытается установить нововычисленное значение, если состояние всё ещё находится в 2N, значение класса будет инициализировано вычисленным значением, переведя его в состояние 2N+1.

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

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

• T вызывает CV.get(C) и видит состояние 2N
• T быстро вычисляет зависимое от времени значение V0 и готовится установить его
• T испытывает неудачную страничную или планировочную ошибку и переходит в спящее состояние на долгое время
• ...между тем, T2 также вызывает CV.get(C) и видит состояние 2N
• T2 быстро вычисляет аналогичное зависимое 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 изменяются со временем: V1, V2, ...
• ...между тем, T просыпается и пытается установить V0; это должно завершиться неудачей

Мы можем предположить в описанном выше сценарии, что CV.computeValue использует блокировки для правильного наблюдения за зависимыми от времени состояниями при вычислении V1 и т. д. Это не устраняет угрозу устаревшего значения, так как существует временной интервал между возвращением computeValue в T и установкой нового значения. Пользовательская синхронизация в это время невозможна.