raii_Java中的RAII
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资源获取即初始化( RAII )是Bjarne Stroustrup用C ++引入的一种设计思想,用于异常安全的资源管理。 由于垃圾回收,Java 没有此功能,但是我们可以使用try-with-resources实现类似的功能。
约翰·哈德斯(John Huddles)在萨赫姆农场(1998)
RAII解决的问题很明显; 看一下这段代码(我确定您知道Semaphore
是什么以及它在Java中的工作方式):
class Foo {private Semaphore sem = new Semaphore(5);void print(int x) throws Exception {this.sem.acquire();if (x > 1000) {throw new Exception("Too large!");}System.out.printf("x = %d", x);this.sem.release();}
}
该代码相当原始,没有任何用处,但是您很可能会明白:方法print()
如果从多个并行线程中调用,将仅允许其中五个并行打印。 有时,如果x
大于1000
,将不允许其中的一些打印,并且将引发异常。
该代码的问题是资源泄漏 。 x
大于1000
每个print()
调用都会从信号量中获取一个许可,并且不会返回它。 在五个异常调用中,信号量将为空,其他所有线程均不打印任何内容。
解决办法是什么? 这里是:
class Foo {private Semaphore sem = new Semaphore(5);void print(int x) throws Exception {this.sem.acquire();if (x > 1000) {this.sem.release();throw new Exception("Too large!");}System.out.printf("x = %d", x);this.sem.release();}
}
抛出异常之前,我们必须释放许可证。
但是,还有另一个问题出现:代码重复。 我们在两个地方发放许可证。 如果我们添加更多的throw
指令,我们还必须添加更多的sem.release()
调用。
在C ++中引入了一个非常优雅的解决方案,称为RAII。 这是在Java中的样子:
class Permit {private Semaphore sem;Permit(Semaphore s) {this.sem = s;this.sem.acquire();}@Overridepublic void finalize() {this.sem.release();}
}
class Foo {private Semaphore sem = new Semaphore(5);void print(int x) throws Exception {new Permit(this.sem);if (x > 1000) {throw new Exception("Too large!");}System.out.printf("x = %d", x);}
}
看看方法Foo.print()
的代码多么漂亮。 我们只创建了Permit
类的实例,它立即在信号量上获得了一个新的许可。 然后我们通过异常或正常方式退出方法print()
,然后方法Permit.finalize()
释放许可。
优雅,不是吗? 是的,是的,但是在Java中不起作用。
它不起作用,因为与C ++不同,Java在可见性关闭时不会破坏对象。 当我们退出方法print()
时, Permit
类的对象不会被破坏。 它最终将被销毁,但我们不知道确切的时间。 在获得信号灯中的所有许可之后,我们很可能将其破坏,并且我们将被阻止。
Java中也有一个解决方案。 它不像C ++那样优雅,但确实可以工作。 这里是:
class Permit implements Closeable {private Semaphore sem;Permit(Semaphore s) {this.sem = s;}@Overridepublic void close() {this.sem.release();}public Permit acquire() {this.sem.acquire();return this;}
}
class Foo {private Semaphore sem = new Semaphore(5);void print(int x) throws Exception {try (Permit p = new Permit(this.sem).acquire()) {if (x > 1000) {throw new Exception("Too large!");}System.out.printf("x = %d", x);}}
}
注意try
块和Permit
类现在实现的Closeable
接口。 try
块退出时,对象p
将被“关闭”。 它可以在结尾处退出,也可以通过return
或throw
语句退出。 无论哪种情况,都会调用Permit.close()
:这就是try-with-resources在Java中的工作方式。
我介绍的方法acquire()
和感动sem.acquire()
出的Permit
构造,因为我相信这构造函数必须是免费的代码。
总而言之,RAII是完美的设计 模式 处理可能泄漏的资源时的方法。 即使Java没有开箱即用,我们也可以通过try-with-resources和Closeable
实现它。
翻译自: https://www.javacodegeeks.com/2017/08/raii-in-java.html
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