五、基础构建模块

  1. 同步容器类
    1.1 同步容器类的问题
     同步容器类都是线程安全的,但在某些情况下可能需要额外的客户端加锁来保护符合操作。容器上常见的复合操作包括:迭代(反复访问元素,直到遍历完容器中所有元素)、跳转(根据指定顺序找到当前元素的下一个元素)以及条件运算,例如“若没有则添加”(检查在Map 中是否存在键值 K,如果没有,就加入二元组(K,V))。在同步线程中,当其他线程并发地修改容器时,它们可能会出现出乎预料之外的行为。
public static Object getLast(Vector list) {
        int lastIndex = list.size() - 1;   //1:  与 2 同步获得lastIndex 
        return list.get(lastIndex);
    }
    public static void dropLast(Vector list) {
        int lastIndex = list.size() - 1;    //2:  与 1 同步获得lastIndex 
        list.remove(lastIndex);
    }

这些方法看似没问题,但是当出现同步时,同时调用 list.get(lastIndex) 和 list.remove(lastIndex) ,可能 get(lastIndex)将抛出 ArrayIndexOutIfBoundsException

public static Object getLast(Vector list) {
        synchronized (list) {
            int lastIndex = list.size() - 1; 
            return list.get(lastIndex);
        }
    }
    public static void dropLast(Vector list) {
        synchronized (list) {
            int lastIndex = list.size() - 1;   
            list.remove(lastIndex);
        }
    }

在调用 size() 和相应的 get() 之间,Vector 的长度可能会发生变化,这种风险在对 Vector 中元素进行迭代时仍然会出现,那么只能将迭代过程加上锁:

synchronized (vector) {
            for (int i = 0; i < vector.size(); i++) {
                doSometing(vector.get(i));
            }
        }

1.2 迭代器与 ConcurrentModificationException
设计同步容器类的迭代器时并没有考虑到并发修改的问题,并且它们表现出的行为是“及时失败”(fail-fast)的。这意味着,当它们发现容器在迭代过程中被修改时,就会抛出一个 ConcurrentModificationException 异常。想要避免出现 ConcurrentModificationException 异常,就必须在迭代过程持有容器的锁。

List<Widget> widgetList = Collections.synchronizedList(new ArrayList<Widget>);
        ......
        //可能抛出 ConcurrentModificationException
        for (Widget w: widgetList) {
            doSomething(w);
        }

但是我们并不喜欢在循环里去做加锁的操作,如果容器很大,那么将会影响整个线程的执行速度,造成其他线程长时间堵塞。
如果不希望在迭代期间对容器加锁,那么一种替代方法就是“克隆”容器,并在副本上进行迭代。(类似于ThreadLocal)

还要注意一些隐藏的迭代器:

public class HiddenIterator {
    private final Set<Integer> set = new HashSet<>();
    public synchronized void add(Integer i) {
        set.add(i);
    }
    public synchronized void remove(Integer i) {
        set.remove(i);
    }
    public void addTenThings() {
        Random r = new Random();
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            add(r.nextInt());
        }
        System.out.println("Debug: added ten element to " + set);  // set.toString() 会对容器进行迭代
    }
}

容器的 hashCode 和 equals 等方法也会间接地执行迭代操作,当容器作为另一个容器的元素或键值时,就会出现这种情况。同样 containsAll、removeAll、retainAll 等方法都会对容器进行迭代。

  1. 并发容器
  1. 阻塞队列 和 生产者--消费者
  2. 阻塞方法与中断方法
  3. 同步工具类
  4. 构建高效且可伸缩的结果缓存

参考:https://www.cnblogs.com/zhaww/p/9378599.html

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