问题 如何在Java中实现对象计数器


一位采访者问我这个问题 

如何实现Foo类,您可以在其中进行计数   该类的实例。有更多的线程正在创建   那个类的实例Foo。

我用以下代码回复了这个问题 

public class Foo {
    private static int count = 0;

    public Foo() {
    incrementCount();
    }

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

她再次问我这个问题 

如果一个线程结束,计数器应该减少,你怎么能这样做?

我没有回答这个问题。

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

我还没有解决方案,你能解释一下吗?


3586
2017-12-27 07:03


起源

我没有看到任何理由为什么这被贬低......这是一个有趣而具体的问题。 +1 - Joel
仅供参考,使用AtomicInteger而不是int实际上会更快,因为您可以避免同步块。 - LazyCubicleMonkey


答案:


你可以包装Thread的 Runnable 在另一个里面 Runnable 这将减少柜台:

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。你可以使用一个 ThreadLocal<Integer>,然后打电话 decrementCounter(), 在里面 finally 阻止,适当的次数。请参阅下面的完整工作示例。

如果你可以避免它,你不应该依赖GC的行为,因为它是非常不可预测的!如果你坚持处理垃圾收集器,那么你应该使用引用队列 - 并正确使用它,你应该研究的概念 对象可达性http://docs.oracle.com/javase/7/docs/api/index.html?java/lang/ref/package-summary.html

最后一点,如果我正在采访你,我会试着让你意识到你提出的代码并不完全符合要求:你必须上课 final或者方法 incrementCount()  final 要么 private。或者,更容易,您可以在实例初始化程序块中增加计数:无需考虑在子类中重写的方法或新增的构造函数而不增加计数。


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:如果一个线程创建了实例 Foo 并将它们存储在全球范围内(阅读: static 字段),然后这些实例在线程死亡后仍然存活,并且计数器将全部相同地递减为0。


6
2017-12-27 07:08



在采访中,我可能会给予一些奖励积分 AtomicInteger 与同步 - Brian Roach
+1类用于Foo类或方法incrementCount()的访问说明符。 - Pankaj Kumar


通过反向做同样的事情。

由于Sun(Oracle)不赞成杀死线程的不安全方法( 为什么是Thread。 ...已弃用? )你的线程通过从它返回“退出” run() 方法。

简单地创建一个 decrementCount() 在你的方法 Foo class并确保在返回之前调用它 run() 在你的线程中。

由于Java中没有析构函数,正如您所指出的那样, finalize() 依赖于GC ...实际上没有一种自动方式可以做到这一点。我能想到的唯一其他选择是创建/使用池,但这有点不同。


3
2017-12-27 07:16





我想你也可以创建一个新的 SoftReference的 到构造函数中新创建的实例,并在静态列表中收集它们。

如果您想要实例计数,则可以计算仍然存活的引用。

这样,当垃圾收集器完成其工作时,引用计数会减少。


1
2017-12-27 07:23



我可能会用 WeakReference 相反,因为SoftReference可以阻止对象进行GC,即使它已经超出范围(出于实际目的) - 在真正需要内存之前可能无法回收软可达对象,而弱可达对象将死尽快。 - Bruno Reis