使用synchronized或ReadWriteLock确保多线程下配置文件读写安全，结合内存缓存与定时持久化提升性能，通过WatchService监听外部变更，保证数据一致性与高效访问。
在多线程环境中安全读取和写入配置文件，是Java应用开发中常见的需求。尤其当多个线程可能同时读取或修改配置时，若不加以控制，容易引发数据不一致、文件损坏或读取脏数据等问题。关键在于合理使用同步机制与IO处理策略，确保操作的原子性、可见性和有序性。
使用synchronized关键字控制写操作
配置文件通常以文本格式（如properties、JSON、YAML）存储，读写属于共享资源操作。写操作必须互斥执行，避免并发写导致内容错乱。
可以通过synchronized修饰写方法，保证同一时刻只有一个线程能修改文件。
- 将写入配置的方法设为同步，例如saveConfig()加锁
- 读操作若不涉及写前校验，可不加锁以提高性能
- 注意锁的粒度，避免锁定整个对象，推荐使用专门的锁对象
示例代码：
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private final Object configLock = new Object();
private Properties props = new Properties();
public void saveConfig(String key, String value) {
synchronized (configLock) {
props.setProperty(key, value);
try (FileOutputStream fos = new FileOutputStream("config.properties")) {
props.store(fos, "Updated by " + Thread.currentThread().getName());
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
采用ReadWriteLock提升读写效率
当读操作远多于写操作时，使用ReentrantReadWriteLock比synchronized更高效。它允许多个线程同时读，但写操作独占访问。
- 读锁：多个线程可同时持有，适用于loadConfig()
- 写锁：仅一个线程持有，用于保存或更新配置
- 写操作期间，所有读操作阻塞，确保一致性
示例：
private final ReadWriteLock rwLock = new ReentrantReadWriteLock();
private final Lock readLock = rwLock.readLock();
private final Lock writeLock = rwLock.writeLock();
public String getProperty(String key) {
readLock.lock();
try {
return props.getProperty(key);
} finally {
readLock.unlock();
}
}
public void updateProperty(String key, String value) {
writeLock.lock();
try {
props.setProperty(key, value);
storeToFile(); // 写入磁盘
} finally {
writeLock.unlock();
}
}
结合内存缓存与定时持久化
频繁读写磁盘影响性能。可将配置加载到内存中，只在必要时同步到文件。
- 启动时一次性加载配置到Properties或自定义配置类
- 运行时操作基于内存副本，读取快速
- 写操作通过锁保护，并异步或定时刷盘
- 可借助ScheduledExecutorService定期保存
这样减少IO开销，同时保持数据相对一致。
使用NIO.2监听文件变化（可选）
若配置文件可能被外部修改，可用WatchService监控文件系统事件，动态重载。
注意：重载时也需同步处理内存中的配置对象，防止多线程读取过程中被修改。
- 注册文件路径监听Modify事件
- 触发后重新加载，配合写锁保护内存状态
- 避免重复加载，可记录最后修改时间戳
基本上就这些。核心是区分读写场景，用合适的同步工具保护共享状态，同时兼顾性能与一致性。文件IO本身是慢操作，尽量减少直接读写，优先在内存中管理，按需持久化。这样既能保证多线程安全，又不会拖累系统响应。
