双重检查锁定陷阱？

Question

我使用Java大约一个月了，在编程方面仍然是一个一般的业余爱好者，所以如果我有什么不对的地方，请随时纠正我。也许我会提供一些多余的细节，但我现在是如此困惑，我无法决定什么是重要的。

所以，我一直在开发多线程客户机-服务器应用程序。所有线程都在使用同一个对象，其中存储了某些配置值和共享记录器；此对象在server-thread中初始化，然后作为参数传递给client-thread类构造函数。首先，假设该对象的字段只在服务器启动时更改一次，因此并发访问不需要担心，但现在需要在修改配置文件时从配置文件中重新读取一些配置值，而不必重新启动服务器。

经过一番研究后想到的第一个想法是创建一个同步方法，当请求类中的某些值时，该方法将被调用，如果配置文件自上次访问以来发生更改，则该方法将重新读取这些值，否则将立即返回，如下所示：

<This code is inside "config" class, instance of which is shared between threads>
private static long lastModified;
private static File configFile;

public class ChangingVariableSet
    {
    <changing variables go here>
    }

private synchronized void ReReadConfig
    {
    long tempLastMod = configFile.lastModified();
    if(lastModified == tempLastMod)
        return;
    <reread values here>
    lastModified = tempLastMod;
    }

public ChangingVariableSet GetValues()
    {
    ReReadConfig();
    <return necessary values>
    }

（上面的代码没有测试，我只是想把大意弄明白）。

但我只是不喜欢每次请求值时都阻塞的想法，因为这样做似乎很昂贵，而且我的应用程序将来有可能会因为大量线程而变得非常高负载。所以我有一个“好”的主意--在锁定之前检查文件是否被修改，然后在锁定的方法中再次检查，尽可能避免锁定：

 public ChangingVariableSet GetValues()
    {
    if(lastModified == configFile.lastModified())
        ReReadConfig();
    <return necessary values>
    }

十分钟后，我知道它叫做双重检查锁定，十分钟后，读了这篇文章后，我的世界崩溃了两次：第一次是因为内部CPU缓存，它可能无法工作，第二次是因为我读到长/float类型上的操作不是原子的。或者，由于不涉及对象创建，它终究会起作用吗？而且，由于对long的操作是非原子的，将“lastmodified”声明为volatile真的足够吗？如果可能的话，我更希望得到一个恰当的解释，说明为什么它会/不会奏效。提前谢谢你。

附注：我知道类似的问题已经回答过几次了，也许最好停止吹毛求疵，同步整个“getValue”方法，而不是“rereadConfig”，但我正在努力学习更多关于线程安全编程的知识，并在自己的代码中发现陷阱，以避免将来发生类似的事情。我也为任何可能的语法和拼写错误道歉，我不太懂英语。

编辑：首先，我修正了最后一个“if”子句中的一个错别字。第二-警告，上面的代码不是线程安全的，不要使用！在方法中

 public ChangingVariableSet GetValues()
    {
    if(lastModified == configFile.lastModified())
        ReReadConfig();
    <return necessary values>
    }

如果在if-check和返回值之间的时间跨度内更新了case file，则线程B可能会在线程A开始返回值之前启动ReReadConfig，从而导致对必要数据进行危险的部分更改。似乎正确的方法是使用ReentrantReadWriteLock来完成我所需要的操作，而不需要过度阻塞，但是，我仍然希望使用双重检查来避免过度（并且昂贵的，假定文件是大型XML）的配置重新读取：

<...>
private static final ReentrantReadWriteLock readWriteLock = new ReentrantReadWriteLock();
private static final Lock read  = readWriteLock.readLock();
private static final Lock write = readWriteLock.writeLock();

private void ReReadConfig
    {
    write.lock();
    long tempLastMod = configFile.lastModified();
    if(lastModified == tempLastMod)
        return;
    <reread values here>
    lastModified = tempLastMod;
    write.release();
    }

 public ChangingVariableSet GetValues()
    {
    if(lastModified == configFile.lastModified())
        ReReadConfig();
    read.lock();
    <get necessary values>
    read.release();
    <return necessary values>
    }

现在它至少看起来是线程安全的，但是在检查时是否依赖于volatile“lastmodified”变量仍然存在问题：我在某处读到volatile变量不能保证非原子操作的任何内容，而“long”类型的读/写是非原子的。

Answer 1

您希望使用读写锁。只要没有写作者，这就不会阻塞读者。