Как синхронизировать два метода в одноэлементном шаблоне

Question

Я создал объект базы данных в соответствии с шаблоном singleton. Объект базы данных содержит 2 метода: connect() и update().

Обновление должно выполняться многопоточным, что означает, что я не могу поставить в подпись метода update (я хочу, чтобы пользователи одновременно обращались к нему не по одному).

Моя проблема заключается в том, что я хочу, чтобы убедиться, что 2 сценария в соответствии с этим потоков:

1. Нить 1 (user1) является первой для создания экземпляра БД и нити 2 (user2) вызывает методи update() этой БД - не должен давать NullPointerException, даже если к моменту, когда пользователь2 делает update(), соединение с user1 не выполняется.

2. update() не должен включать synchronized (по причине, о которой я упоминал выше). Спасибо за всех помощников!

SingeltonDB

import java.util.concurrent.locks.Lock; 
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock; 

    public class SingeltonDB { 
     private static DBconnImpl db = null; 
     private static SingeltonDB singalDb = null; 
      Lock dbLock; 

     private SingeltonDB(String username, String password) { 
      db = new DBconnImpl(); 
     } 

     public static boolean isOpen() { 
      return (db != null); 
     } 

     public synchronized static SingeltonDB getInstance(String username, 
       String password) throws Exception { 

      if (db != null) { 
       throw (new Exception("The database is open")); 
      } else { 
       System.out.println("The database is now open"); 
       singalDb = new SingeltonDB(username, password); 
      } 
      db.connect(username, password); 
      System.out.println("The database was connected"); 

      return singalDb; 
     } 

     public synchronized static SingeltonDB getInstance() throws Exception { 
      if (db == null) { 
       throw (new Exception("The database is not open")); 
      } 

      return singalDb; 
     } 

     public void create(String tableName) throws Exception { 
      dbLock = new ReentrantLock(); 
      dbLock.lock(); 
      db.create(tableName); 
      dbLock.unlock(); 
     } 

     public User query(String tableName, int rowID) throws Exception { 
      if (db == null) { 
       System.out.println("Error: the database is not open"); 
       return null; 
      } 
      return (db.query(tableName, rowID)); 
     } 

     public void update(String tableName, User user) throws Exception { 
      if (db == null) { 
       System.out.println("Error: the database is not open"); 
       return; 
      } 
      db.update(tableName, user); 
     } 

    } 

Главная

public class Main { 
    public static void main(String[] args) throws Exception { 

     Creator cr= new Creator(new UserContorller()); 
     Thread t1 = new Thread(cr); 
     t1.start(); 
     Producer pr = new Producer(new UserContorller()); 
     Thread t2 = new Thread(pr); 
     t2.start(); 

     /* 
     * Consumer cn = new Consumer(new UserContorller()); Thread t2 = new 
     * Thread(cn); t2.start(); 
     */ 
    } 
} 

class Creator implements Runnable { 
    UserContorller uc; 

    public Creator(UserContorller uc) { 
     this.uc = uc; 
    } 

    @Override 
    public void run() { 
     try { 
      uc = new UserContorller("MyAccount", "123"); 
      uc.createTable("table1"); 
     } catch (Exception e) { 
      e.printStackTrace(); 
     } 
    } 
} 

class Producer implements Runnable { 
    UserContorller uc; 

    public Producer(UserContorller uc) { 
     this.uc = uc; 
    } 

    @Override 
    public void run() { 
     for (int i = 0; i < 100; i++) { 
      try { 
       uc.saveUser("table1", i, "User", i); 
      } catch (Exception e) { 
       e.printStackTrace(); 
      } 
     } 
    } 

} 

class Consumer implements Runnable { 
    UserContorller uc; 

    public Consumer(UserContorller uc) { 
     this.uc = uc; 
    } 

    @Override 
    public void run() { 
     for (int i = 0; i < 100; i++) { 
      try { 
       System.out.println(uc.getUser("table1", i)); 
      } catch (Exception e) { 
       e.printStackTrace(); 
      } 
     } 
    } 

} 

Answer 1

Примечание. Сообщение ниже было написано в перспективе обоих пользователей, используя те же учетные данные (скрытые от них) для подключения к базе данных. Если пользователи используют разные учетные данные, идея объекта singleton db нецелесообразна, каждый пользователь должен иметь свой собственный объект подключения, и, конечно, данные соединения передаются от пользователя к Db через все, что представляет пользователя в программе (здесь по-видимому, экземпляры потока).

Основная проблема в реализации, которую вы указали, заключается в том, что метод getinstance требует, чтобы вызывающий пользователь знал подробности подключения или предположил, что соединение уже выполнено. Но ни потоки не могли и не знали заранее, если Db уже открыт, и дизайн мудрый, это ошибка, чтобы передать им ответственность за его прямое открытие. Эти потоки являются рабочими потоками, они не должны беспокоиться о деталях конфигурации Db.

Единственный разумный способ справиться с этой ситуацией - иметь эти параметры конфигурации, находящиеся непосредственно у объекта Db, или, лучше, еще один объект, отвечающий за его предоставление (это шаблон factory).

Однако, если вы хотите, чтобы ваш код работал с минимальными изменениями, избавитесь от метода less getinstance, у вас есть нить, требующая, чтобы объект Db использовал оставшийся вариант этого метода, передавая правильные параметры и измените его, чтобы вернуть экземпляр, если он существует, или создать его иначе, не создавая исключения. Я считаю, что это то, что @Dima пытался объяснить в своем ответе.

Answer 2

Connect один раз, при создании синглтон (в конструкторе, возможно). У вас есть synchronized static method (getInstance или что-то еще), который проверяет, существует ли экземпляр, создает и подключается при необходимости и возвращает экземпляр. Следуя этому протоколу, вы гарантируете, что потоки всегда будут иметь подключенный объект Db, готовый к использованию.

Пользователи будут вызывать этот метод, чтобы получить экземпляр singleton, и вызвать update или что бы они ни хотели на нем, его не нужно синхронизировать.