红色孤独多线程的过期属性（redis过期 多线程）

红色孤独：多线程的过期属性

在多线程编程中，我们常常需要使用一些共享的属性或变量。然而，这些属性可能会过期，如果没有及时更新，就会产生一些非常难以调试和诊断的问题。这种情况下，我们称这些属性为“过期属性”。

在处理过期属性问题时，最简单的方法就是使用锁，将对属性的访问序列化。然而，这种方法过于粗暴，会极大地影响程序性能。因此，我们需要寻找一种更加高效的方式来解决这个问题。

下面，我们将介绍一种名为“红色孤独”的算法，它结合了乐观锁和读修写技术，可以高效地处理过期属性问题。

这个算法的基本思想是，在每个共享属性中，维护一个版本号，每当线程访问该属性时，将读取该版本号，并将其保存在本地副本中。然后，在修改共享属性时，线程会首先检查版本号是否与本地副本一致。如果一致，则说明该属性没有过期，可以直接修改。否则，说明该属性已经过期，需要执行一些特殊的操作来解决这个问题。

这里，我们使用一个红色位来表示该属性是否过期。当某个线程将属性修改后，它将把该属性“染成”红色，表示该属性已经过期。接着，它会递增版本号，并将版本号和修改后的属性值一起写入共享内存。其他线程在访问该属性时，会读取版本号和属性值，并保存在本地副本中。然后，它会检查版本号是否一致，如果一致，则说明该属性值是有效的；如果不一致，则说明该属性已经过期。此时，线程会通过一些机制来重新获取该属性值，并将版本号和属性值一起写入共享内存，完成更新操作。

以下是一个简单的红色孤独的实现代码：

“`java

public class RedBlueAtomic {

private final AtomicReference> tuple;

public RedBlueAtomic(T initialValue) {

tuple = new AtomicReference(new RedBlueTuple(initialValue));

}

public void set(T t) {

while (true) {

RedBlueTuple oldTuple = tuple.get();

RedBlueTuple newTuple = oldTuple.set(t);

if (tuple.compareAndSet(oldTuple, newTuple)) {

return;

}

}

}

public T get() {

RedBlueTuple currentTuple = tuple.get();

T value = currentTuple.getValue();

if (currentTuple.getRed()) {

value = currentTuple.getRedValue();

tuple.set(new RedBlueTuple(value, false, currentTuple.getVersion()));

}

return value;

}

private static class RedBlueTuple {

private final T value;

private final boolean red;

private final long version;

RedBlueTuple(T value) {

this(value, false, 0);

}

RedBlueTuple(T value, boolean red, long version) {

this.value = value;

this.red = red;

this.version = version;

}

T getValue() {

return value;

}

boolean getRed() {

return red;

}

T getRedValue() {

return value;

}

boolean isRed() {

return red;

}

long getVersion() {

return version;

}

RedBlueTuple set(T value) {

long nextVersion = version + 1;

return new RedBlueTuple(value, true, nextVersion);

}

}

}

这个实现中，我们使用一个 AtomicReference 对象来存储属性值和元数据，每当线程访问属性时，它会读取并保存本地副本，并使用版本号来判断是否过期。如果过期，则重新获取属性值，并更新版本号以及红色位。

使用红色孤独算法可以高效地解决多线程环境下的过期属性问题。该算法不仅避免了粗暴的锁机制对性能的影响，而且具有可扩展性和灵活性。因此，本文推荐在多线程程序中使用该算法来处理过期属性问题。

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