Java TimerTask中HashMap异常清空问题的深度解析与解决方案

public abstract class DirWatcher extends TimerTask {

    // 原始声明，非线程安全
    public HashMap<File, Long> files = new HashMap<>(); 
    private final File folder;

    public DirWatcher(String path) {
        this.folder = new File(path);
        // ... 初始化并填充files HashMap ...
        // 此时files HashMap包含数据
        System.out.println("Constructor: " + files); 
    }

    public final void run() {
        // 此时files HashMap可能为空
        System.out.println("Run method: " + files); 
        HashSet<File> checkedFiles = new HashSet<>(); 
        // ... 文件检查逻辑 ...

        // 问题所在的代码块：删除已不存在的文件
        Set<File> ref = files.keySet(); // 获取的是一个视图
        ref.removeAll(checkedFiles);    // 直接修改了files HashMap
        for (File deletedFile : ref) {
            files.remove(deletedFile);
            onUpdate(deletedFile, "delete");
        }
    }
    // ... 其他方法 ...
}

public class ConfigHandler {
    public ConfigHandler(Instance instance) {
        // ... 获取路径 ...
        TimerTask configWatch = new DirWatcher(this.path) {
            @Override
            protected void onUpdate(File file, String action) {
                // ... 处理文件更新 ...
            }
        };
        Timer timer = new Timer();
        timer.schedule(configWatch, new Date(), 5000); // 每5秒执行一次
    }
}

import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap;
// ...

public abstract class DirWatcher extends TimerTask {
    // 将HashMap替换为ConcurrentHashMap
    public ConcurrentHashMap<File, Long> files = new ConcurrentHashMap<>(); 
    private final File folder;

    // ... 构造函数和其他方法保持不变 ...
}

Set<File> ref = files.keySet(); // 获取files的键的视图
ref.removeAll(checkedFiles);    // 从视图中移除元素，这会同时从files HashMap中移除对应的键值对

import java.util.HashSet;
import java.util.Set;
// ...

public final void run() {
    // ...
    HashSet<File> checkedFiles = new HashSet<>(); 
    // ... 文件检查逻辑，填充checkedFiles ...

    // 创建files.keySet()的副本，而不是直接操作视图
    Set<File> ref = new HashSet<>(files.keySet()); 
    ref.removeAll(checkedFiles); // 现在，这个操作只影响ref副本，不影响files

    // 遍历ref中剩余的元素，这些是已被删除的文件
    for (File deletedFile : ref) {
        files.remove(deletedFile); // 从files中移除实际已删除的文件
        onUpdate(deletedFile, "delete");
    }
}

import java.io.File;
import java.util.Date;
import java.util.HashSet;
import java.util.Set;
import java.util.Timer;
import java.util.TimerTask;
import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap; // 导入ConcurrentHashMap

public abstract class DirWatcher extends TimerTask {

    // 使用ConcurrentHashMap确保线程安全
    public ConcurrentHashMap<File, Long> files = new ConcurrentHashMap<>(); 
    private final File folder;

    public DirWatcher(String path) {
        this.folder = new File(path);
        System.out.println("Watching files on path: " + path);
        // 获取初始文件
        File[] startingFiles = this.folder.listFiles(file -> file.getName().endsWith(".json"));

        if(startingFiles == null || startingFiles.length < 1) return;

        for (File file : startingFiles) {
            System.out.println("Starting: File is " + file.getName());
            files.put(file, file.lastModified());
        }
        System.out.println("Constructor Init: " + files); // 确认构造函数中已填充
    }

    @Override
    public final void run() {
        System.out.println("Run method start: " + files); // 检查run方法开始时files的状态
        HashSet<File> checkedFiles = new HashSet<>(); // 用于检查已删除文件

        // 检查目录中是否存在新文件或已修改文件
        for(File f : getConfigFiles()) { 
            Long storedModified = files.get(f); // 查看当前是否追踪该文件
            checkedFiles.add(f); // 标记为已检查
            if(storedModified == null) { // 如果未追踪，则是新文件
                files.put(f, f.lastModified());
                onUpdate(f, "add");
            }
            else if(storedModified != f.lastModified()) { // 如果修改时间不同，则是更新文件
                files.put(f, f.lastModified()); // 更新追踪信息
                onUpdate(f, "modified");
            }
        }

        // 检查已删除文件。
        // 创建files.keySet()的副本，避免直接修改原始map
        Set<File> ref = new HashSet<>(files.keySet()); 
        ref.removeAll(checkedFiles); // 从副本中移除所有当前目录中存在的文件

        // 遍历副本中剩余的元素，这些是已删除的文件
        for (File deletedFile : ref) {
            files.remove(deletedFile); // 从追踪中移除
            onUpdate(deletedFile, "delete");
        }
        System.out.println("Run method end: " + files); // 检查run方法结束时files的状态
    }

    public File[] getConfigFiles() {
        return folder.listFiles(file -> file.getName().endsWith(".json"));
    }

    protected abstract void onUpdate(File file, String action);
}