我正在创建一个java类idgenerator，它在每次请求时都分配一个唯一的整数id。它使用treeset来存储空闲id的范围，每次请求id时，它都会在集合中查找范围，分配范围中的第一个id，删除范围，并添加一个较小的新范围。整个分配过程在集合上同步，以确保不同的线程不会冲突。
当我对这个类进行单元测试时，这个方法运行得很好，但是我刚刚对一个不同的类运行了一个测试，其中idgenerator类的一个实例被不同的线程连续调用了十次，每次都返回相同的值。日志显示，在每次调用时，包含自由范围的集合都有相同的内容，尽管lastid变量不同：第一次调用时为-1，其他调用时为0。这似乎表明不同的线程正在使用集合的不同副本，尽管这不是我从代码中所期望的。
我在Windows10上的EclipseNeono4.6.3中使用JRE1.8.0u191运行。
我尝试在生成器对象而不是集合上进行同步，将treeset包装在synchronizedsortedset中，并使用lock对象而不是synchronized关键字。这些都没什么区别。
private final SortedSet<Range> freeRanges = new TreeSet<>();
private int lastId;
public int allocateId() throws IllegalStateException
{
int answer;
synchronized (freeRanges)
{
LOG.debug("lastId = {}, freeRanges = {}", lastId, freeRanges);
if (freeRanges.isEmpty())
throw new IllegalStateException("All possible IDs are allocated");
Range range = Stream
.of(freeRanges.tailSet(new Range(lastId + 1)), freeRanges)
.filter(s -> !s.isEmpty())
.map(SortedSet::first)
.findFirst()
.get();
answer = lastId = range.start;
freeRanges.remove(range);
if (range.start != range.end)
freeRanges.add(new Range(range.start + 1, range.end));
LOG.debug("Allocated {}, freeRanges = {}", answer, freeRanges);
}
return answer;
}
日志输出如下所示。我希望在第n次调用中，分配的数字是n-1，并且更新自由范围集，以显示从n开始到100结束的范围。但相反，我看到的是：
16:03:18.554 [main] DEBUG uk.org.thehickses.idgenerator.IdGenerator - lastId = -1, freeRanges = [Range [start=0, end=100]]
16:03:18.570 [main] DEBUG uk.org.thehickses.idgenerator.IdGenerator - Allocated 0, freeRanges = [Range [start=1, end=100]]
16:03:18.586 [main] DEBUG uk.org.thehickses.idgenerator.IdGenerator - lastId = 0, freeRanges = [Range [start=0, end=100]]
16:03:18.586 [main] DEBUG uk.org.thehickses.idgenerator.IdGenerator - Allocated 0, freeRanges = [Range [start=1, end=100]]
16:03:18.586 [main] DEBUG uk.org.thehickses.idgenerator.IdGenerator - lastId = 0, freeRanges = [Range [start=0, end=100]]
16:03:18.586 [main] DEBUG uk.org.thehickses.idgenerator.IdGenerator - Allocated 0, freeRanges = [Range [start=1, end=100]]
16:03:18.586 [main] DEBUG uk.org.thehickses.idgenerator.IdGenerator - lastId = 0, freeRanges = [Range [start=0, end=100]]
16:03:18.586 [main] DEBUG uk.org.thehickses.idgenerator.IdGenerator - Allocated 0, freeRanges = [Range [start=1, end=100]]
16:03:18.586 [main] DEBUG uk.org.thehickses.idgenerator.IdGenerator - lastId = 0, freeRanges = [Range [start=0, end=100]]
16:03:18.586 [main] DEBUG uk.org.thehickses.idgenerator.IdGenerator - Allocated 0, freeRanges = [Range [start=1, end=100]]
16:03:18.586 [main] DEBUG uk.org.thehickses.idgenerator.IdGenerator - lastId = 0, freeRanges = [Range [start=0, end=100]]
16:03:18.586 [main] DEBUG uk.org.thehickses.idgenerator.IdGenerator - Allocated 0, freeRanges = [Range [start=1, end=100]]
16:03:18.586 [main] DEBUG uk.org.thehickses.idgenerator.IdGenerator - lastId = 0, freeRanges = [Range [start=0, end=100]]
16:03:18.586 [main] DEBUG uk.org.thehickses.idgenerator.IdGenerator - Allocated 0, freeRanges = [Range [start=1, end=100]]
16:03:18.586 [main] DEBUG uk.org.thehickses.idgenerator.IdGenerator - lastId = 0, freeRanges = [Range [start=0, end=100]]
16:03:18.586 [main] DEBUG uk.org.thehickses.idgenerator.IdGenerator - Allocated 0, freeRanges = [Range [start=1, end=100]]
16:03:18.586 [main] DEBUG uk.org.thehickses.idgenerator.IdGenerator - lastId = 0, freeRanges = [Range [start=0, end=100]]
16:03:18.586 [main] DEBUG uk.org.thehickses.idgenerator.IdGenerator - Allocated 0, freeRanges = [Range [start=1, end=100]]
16:03:18.586 [main] DEBUG uk.org.thehickses.idgenerator.IdGenerator - lastId = 0, freeRanges = [Range [start=0, end=100]]
16:03:18.586 [main] DEBUG uk.org.thehickses.idgenerator.IdGenerator - Allocated 0, freeRanges = [Range [start=1, end=100]]
最佳答案
谢谢所有回复的人。我担心我可能误导了你——我昨晚骑车回家时意识到，问题与来自不同线程对allocateId方法的多次调用无关。我发布的日志清楚地表明，所有这些调用都是在同一个线程中进行的（称为“main”）。
今天早上，当我骑车上班时，我意识到了问题所在——其他线程正在调用freeId方法，该方法将id返回到freeRanges集合。尤其是，在下一次调用allocateId之前，将释放每个allocateId调用分配的id。这解释了为什么每次调用freeRanges时allocateId都有相同的内容。
我做了一个简单的更改，以确保在发生这种情况时，如果找到的范围包含lastId + 1则这是分配的值，即使它不在范围的开头。当然，如果它不在该范围的起始处，则在freeRanges中该范围将替换为最多两个新的范围-一个包含范围中小于分配的数字的所有数字，另一个包含大于分配的数字的所有数字。这确保了我们尽可能循环浏览所有可用的号码，并且只有在没有大于最后一个分配号码的空闲号码时，我们才会返回到开头。
修改后的代码如下。显然我应该花更多的时间在自行车上，而不是在电脑前！
public int allocateId() throws IllegalStateException
{
int answer;
synchronized (freeRanges)
{
LOG.debug("Allocating: lastId = {}, freeRanges = {}", lastId, freeRanges);
if (freeRanges.isEmpty())
throw new IllegalStateException("All possible IDs are allocated");
int nextId = lastId + 1;
Range range = Stream
.of(freeRanges.tailSet(new Range(nextId)), freeRanges)
.filter(s -> !s.isEmpty())
.map(SortedSet::first)
.findFirst()
.get();
answer = lastId = range.contains(nextId) ? nextId : range.start;
freeRanges.remove(range);
range.splitAround(answer).forEach(freeRanges::add);
LOG.debug("Allocated {}, freeRanges = {}", answer, freeRanges);
}
return answer;
}