鍍金池/ 教程/ Java/ 多線程環(huán)境下安全使用集合 API
并發(fā)新特性—信號量 Semaphore
線程間協(xié)作:wait、notify、notifyAll
notify 通知的遺漏
notifyAll 造成的早期通知問題
多線程的實現(xiàn)方法
深入 Java 內(nèi)存模型(1)
多線程環(huán)境下安全使用集合 API
并發(fā)新特性—Lock 鎖與條件變量
生產(chǎn)者—消費者模型
深入 Java 內(nèi)存模型(2)
線程中斷
Volatile 關(guān)鍵字(上)
并發(fā)新特性—阻塞隊列與阻塞棧
可重入內(nèi)置鎖
守護線程與線程阻塞
并發(fā)新特性—障礙器 CyclicBarrier
Volatile 關(guān)鍵字(下)
synchronized 關(guān)鍵字
synchronized 的另個一重要作用:內(nèi)存可見性
并發(fā)新特性—Executor 框架與線程池
并發(fā)性與多線程介紹
死鎖
實現(xiàn)內(nèi)存可見性的兩種方法比較:synchronized 和 Volatile
線程掛起、恢復(fù)與終止

多線程環(huán)境下安全使用集合 API

在集合 API 中,最初設(shè)計的 Vector 和 Hashtable 是多線程安全的。例如:對于 Vector 來說,用來添加和刪除元素的方法是同步的。如果只有一個線程與 Vector 的實例交互,那么,要求獲取和釋放對象鎖便是一種浪費,另外在不必要的時候如果濫用同步化,也有可能會帶來死鎖。因此,對于更改集合內(nèi)容的方法,沒有一個是同步化的。集合本質(zhì)上是非多線程安全的,當多個線程與集合交互時,為了使它多線程安全,必須采取額外的措施。

在 Collections 類中有多個靜態(tài)方法,它們可以獲取通過同步方法封裝非同步集合而得到的集合:

  • public static Collection synchronizedCollention(Collection c)

  • public static List synchronizedList(list l)

  • public static Map synchronizedMap(Map m)

  • public static Set synchronizedSet(Set s)

  • public static SortedMap synchronizedSortedMap(SortedMap sm)

  • public static SortedSet synchronizedSortedSet(SortedSet ss)

這些方法基本上返回具有同步集合方法版本的新類。比如,為了創(chuàng)建多線程安全且由 ArrayList 支持的 List,可以使用如下代碼:

List list = Collection.synchronizedList(new ArrayList());

注意,ArrayList 實例馬上封裝起來,不存在對未同步化 ArrayList 的直接引用(即直接封裝匿名實例)。這是一種最安全的途徑。如果另一個線程要直接引用 ArrayList 實例,它可以執(zhí)行非同步修改。

下面給出一段多線程中安全遍歷集合元素的示例。我們使用 Iterator 逐個掃描 List 中的元素,在多線程環(huán)境中,當遍歷當前集合中的元素時,一般希望阻止其他線程添加或刪除元素。安全遍歷的實現(xiàn)方法如下:

import java.util.*;  

public class SafeCollectionIteration extends Object {  
    public static void main(String[] args) {  
        //為了安全起見,僅使用同步列表的一個引用,這樣可以確??刂屏怂性L問  
        //集合必須同步化,這里是一個List  
        List wordList = Collections.synchronizedList(new ArrayList());  

        //wordList中的add方法是同步方法,會獲取wordList實例的對象鎖  
        wordList.add("Iterators");  
        wordList.add("require");  
        wordList.add("special");  
        wordList.add("handling");  

        //獲取wordList實例的對象鎖,  
        //迭代時,阻塞其他線程調(diào)用add或remove等方法修改元素  
        synchronized ( wordList ) {  
            Iterator iter = wordList.iterator();  
            while ( iter.hasNext() ) {  
                String s = (String) iter.next();  
                System.out.println("found string: " + s + ", length=" + s.length());  
            }  
        }  
    }  
}  

這里需要注意的是:在 Java 語言中,大部分的線程安全類都是相對線程安全的,它能保證對這個對象單獨的操作時線程安全的,我們在調(diào)用的時候不需要額外的保障措施,但是對于一些特定的連續(xù)調(diào)用,就可能需要在調(diào)用端使用額外的同步手段來保證調(diào)用的正確性。例如 Vector、HashTable、Collections的synchronizedXxxx()方法包裝的集合等。