Netty分布式获取异线程释放对象

目录

• 获取异线程释放对象
• 首先从回收对象的入口方法开始, DefualtHandle的recycle方法
• 我们跟到DELAYED_RECYCLED中
• 我们回到pushLater方法中
• 再跟到reserveSpace方法中
• 回到pushLater方法中
• 简单看下link的类的定义
• 回到pushLater方法中

前文传送门：Netty分布式高性能工具类异线程下回收对象解析

获取异线程释放对象

异线程回收对象, 就是创建对象和回收对象不在同一条线程的情况下, 对象回收的逻辑

我们之前小节简单介绍过, 异线程回收对象, 是不会放在当前线程的stack中的, 而是放在一个WeakOrderQueue的数据结构中, 回顾我们之前的一个图:

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相关的逻辑, 我们跟到源码中:

首先从回收对象的入口方法开始, DefualtHandle的recycle方法

public void recycle(Object object) {
    if (object != value) {
        throw new IllegalArgumentException("object does not belong to handle");
    }
    stack.push(this);
}

这部分我们并不陌生, 跟到push方法中:

void push(DefaultHandle item) {
    Thread currentThread = Thread.currentThread();
    if (thread == currentThread) {
        pushNow(item);
    } else {
        pushLater(item, currentThread);
    }
}

上一小节分析过, 同线程会走到pushNow, 有关具体逻辑也进行了分析

如果不是同线程, 则会走到pushLater方法, 传入handle对象和当前线程对象

跟到pushLater方法中:

private void pushLater(DefaultHandle item, Thread thread) {
    Map, WeakOrderQueue> delayedRecycled = DELAYED_RECYCLED.get();
    WeakOrderQueue queue = delayedRecycled.get(this);
    if (queue == null) {
        if (delayedRecycled.size() >= maxDelayedQueues) {
            delayedRecycled.put(this, WeakOrderQueue.DUMMY);
            return;
        }
        if ((queue = WeakOrderQueue.allocate(this, thread)) == null) {
            return;
        }
        delayedRecycled.put(this, queue);
    } else if (queue == WeakOrderQueue.DUMMY) {
        return;
    }
    queue.add(item);
}

首先通过DELAYED_RECYCLED.get()获取一个delayedRecycled对象

我们跟到DELAYED_RECYCLED中

private static final FastThreadLocal, WeakOrderQueue>> DELAYED_RECYCLED =
        new FastThreadLocal, WeakOrderQueue>>() {
    @Override
    protected Map, WeakOrderQueue> initialValue() {
        return new WeakHashMap, WeakOrderQueue>();
    }
};

这里我们看到DELAYED_RECYCLED是一个FastThreadLocal对象, initialValue方法创建一个WeakHashMap对象, WeakHashMap是一个map, key为stack, value为我们刚才提到过的WeakOrderQueue

从中我们可以分析到, 每个线程都维护了一个WeakHashMap对象

WeakHashMap中的元素, 是一个stack和WeakOrderQueue的映射, 说明了不同的stack, 对应不同的WeakOrderQueue

这里的映射关系可以举个例子说明:

比如线程1创建了一个对象, 在线程3进行了回收, 线程2创建了一个对象, 同样也在线程3进行了回收, 那么线程3对应的WeakHashMap中就会有两个元素:

线程1的stack和线程2的WeakOrderQueue, 线程2和stack和线程2的WeakOrderQueue

我们回到pushLater方法中

继续往下看:

WeakOrderQueue queue = delayedRecycled.get(this)

拿到了当前线程的WeakHashMap对象delayedRecycled之后, 然后通过delayedRecycled创建对象的线程的stack, 拿到WeakOrderQueue

这里的this, 就是创建对象的那个线程所属的stack, 这个stack是绑定在handle中的, 创建handle对象时候进行的绑定

假设当前线程是线程2, 创建handle的线程是线程1, 这里通过handle的stack拿到线程1的WeakOrderQueue

 if (queue == null) 说明线程2没有回收过线程1的对象, 则进入if块的逻辑:

首先看判断 if (delayedRecycled.size() >= maxDelayedQueues) 

 delayedRecycled.size() 表示当前线程回收其他创建对象的线程的线程个数, 也就是有几个其他的线程在当前线程回收对象

maxDelayedQueues表示最多能回收的线程个数, 这里如果朝超过这个值, 就表示当前线程不能在回收其他线程的对象了

通过 delayedRecycled.put(this, WeakOrderQueue.DUMMY) 标记, 创建对象的线程的stack, 所对应的WeakOrderQueue不可用, DUMMY我们可以理解为不可用

如果没有超过maxDelayedQueues, 则通过if判断中的 WeakOrderQueue.allocate(this, thread) 这种方式创建一个WeakOrderQueue

allocate传入this, 也就是创建对象的线程对应的stack, 假设是线程1, thread就是当前线程, 假设是线程2

跟到allocate方法中

static WeakOrderQueue allocate(Stack stack, Thread thread) {
    return reserveSpace(stack.availableSharedCapacity, LINK_CAPACITY)
            ? new WeakOrderQueue(stack, thread) : null;
}

reserveSpace(stack.availableSharedCapacity, LINK_CAPACITY)表示线程1的stack还能不能分配LINK_CAPACITY个元素, 如果可以, 则直接通过new的方式创建一个WeakOrderQueue对象

再跟到reserveSpace方法中

private static boolean reserveSpace(AtomicInteger availableSharedCapacity, int space) {
    assert space >= 0;
    for (;;) {
        int available = availableSharedCapacity.get();
        if (available < space) {
            return false;
        }
        if (availableSharedCapacity.compareAndSet(available, available - space)) {
            return true;
        }
    }
}

参数availableSharedCapacity表示线程1的stack允许外部线程给其缓存多少个对象, 之前我们分析过是16384, space默认是16

方法中通过一个cas操作, 将16384减去16, 表示stack可以给其他线程缓存的对象数为16384-16

而这16个元素, 将由线程2缓存

回到pushLater方法中

创建之后通过 delayedRecycled.put(this, queue) 将stack和WeakOrderQueue进行关联

最后通过queue.add(item), 将创建的WeakOrderQueue添加一个handle

讲解WeakOrderQueue之前, 我们首先了解下WeakOrderQueue的数据结构

WeakOrderQueue维护了多个link, link之间是通过链表进行连接, 每个link可以盛放16个handle,

我们刚才分析过, 在reserveSpace方法中将 stack.availableSharedCapacity-16 , 其实就表示了先分配16个空间放在link里, 下次回收的时候, 如果这16空间没有填满, 则可以继续往里盛放

如果16个空间都已填满, 则通过继续添加link的方式继续分配16个空间用于盛放handle

WeakOrderQueue和WeakOrderQueue之间也是通过链表进行关联

可以根据下图理解上述逻辑:

8-6-2

根据以上思路, 我们跟到WeakOrderQueue的构造方法中:

private WeakOrderQueue(Stack stack, Thread thread) {
    head = tail = new Link();
    owner = new WeakReference(thread);
    synchronized (stack) {
        next = stack.head;
        stack.head = this;
    }
    availableSharedCapacity = stack.availableSharedCapacity;
}

这里有个head和tail, 都指向一个link对象, 这里我们可以分析到, 其实在WeakOrderQueue中维护了一个链表, head分别代表头结点和尾节点, 初始状态下, 头结点和尾节点都指向同一个节点

简单看下link的类的定义

private static final class Link extends AtomicInteger {
    private final DefaultHandle[] elements = new DefaultHandle[LINK_CAPACITY];
    private int readIndex;
    private Link next;
}

每次创建一个Link, 都会创建一个DefaultHandle类型的数组用于盛放DefaultHandle对象, 默认大小是16个

readIndex是一个读指针, 我们之后小节会进行分析

next节点则指向下一个link

回到WeakOrderQueue的构造方法中:

owner是对向前线程进行一个包装, 代表了当前线程

接下来在一个同步块中, 将当前创建的WeakOrderQueue插入到stack指向的第一个WeakOrderQueue, 也就是stack的head属性, 指向我们创建的WeakOrderQueue, 如图所示

8-6-3

如果线程2创建一个和stack关联的WeakOrderQueue, stack的head节点就就会指向线程2创建WeakOrderQueue

如果之后线程3也创建了一个和stack关联的WeakOrderQueue, stack的head节点就会指向新创建的线程3的WeakOrderQueue

然后线程3的WeakOrderQueue再指向线程2的WeakOrderQueue

也就是无论哪个线程创建一个和同一个stack关联的WeakOrderQueue的时候, 都插入到stack指向的WeakOrderQueue列表的头部

这样就可以将stack和其他线程释放对象的容器WeakOrderQueue进行绑定

回到pushLater方法中

private void pushLater(DefaultHandle item, Thread thread) {
    Map, WeakOrderQueue> delayedRecycled = DELAYED_RECYCLED.get();
    WeakOrderQueue queue = delayedRecycled.get(this);
    if (queue == null) {
        if (delayedRecycled.size() >= maxDelayedQueues) {
            delayedRecycled.put(this, WeakOrderQueue.DUMMY);
            return;
        }
        if ((queue = WeakOrderQueue.allocate(this, thread)) == null) {
            return;
        }
        delayedRecycled.put(this, queue);
    } else if (queue == WeakOrderQueue.DUMMY) {
        return;
    }
    queue.add(item);
}

根据之前分析的WeakOrderQueue的数据结构, 我们分析最后一步, 也就是WeakOrderQueue的add方法

我们跟进WeakOrderQueue的add方法

void add(DefaultHandle handle) {
    handle.lastRecycledId = id;
    Link tail = this.tail;
    int writeIndex;
    if ((writeIndex = tail.get()) == LINK_CAPACITY) {
        if (!reserveSpace(availableSharedCapacity, LINK_CAPACITY)) {
            return;
        }
        this.tail = tail = tail.next = new Link();
        writeIndex = tail.get();
    }
    tail.elements[writeIndex] = handle;
    handle.stack = null;
    tail.lazySet(writeIndex + 1);
}

首先, 看 handle.lastRecycledId = id 

lastRecycledId表示handle上次回收的id, 而id表示WeakOrderQueue的id, weakOrderQueue每次创建的时候, 会为自增一个唯一的id

 Link tail = this.tail 表示拿到当前WeakOrderQueue的中指向最后一个link的指针, 也就是尾指针

再看

 if ((writeIndex = tail.get()) == LINK_CAPACITY) 

tail.get()表示获取当前link中已经填充元素的个数, 如果等于16, 说明元素已经填充满

然后通过eserveSpace方法判断当前WeakOrderQueue是否还能缓存stack的对象, eserveSpace方法我们刚才已经分析过, 会根据stack的属性availableSharedCapacity-16的方式判断还能否缓存stack的对象, 如果不能再缓存stack的对象, 则返回

如果还能继续缓存, 则在创建一个link, 并将尾节点指向新创建的link, 并且原来尾节点的next的节点指向新创建的link

然后拿到当前link的writeIndex, 也就是写指针, 如果是新创建的link中没有元素, writeIndex为0

之后将尾部的link的elements属性, 也就是一个DefaultHandle类型的数组, 通过数组下标的方式将第writeIndex个节点赋值为要回收的handle

然后将handle的stack属性设置为null, 表示当前handle不是通过stack进行回收的

最后将tail节点的元素个数进行+1, 表示下一次将从writeIndex+1的位置往里写

以上就是异线程回收对象的逻辑，更多关于获取异线程释放的对象的资料请关注脚本之家其它相关文章！