摘要: 详细的解析:Collections.synchronizedList 1 :关注要点,为什么在有synchroniezed方法的同时会出现 Collections.synchronizedList 2 :知识背景: 您可能需要了解java Synchronized方法的加锁的各种机制,包括如何上锁,锁对象 3 : plus: 您需要不断的深化 Java加锁的各种机制@NotThreadSafe class BadListHelper{ public List list = Collections.synchronizedList(new ArrayList ()); public synchronized boolean putIfAbsent(E x) { boolean absent = !list.contains(x); if (absent) list.add(x); return absent; } } 这个示例希望实现的功能是为List提供一个原子操作:若没有则添加。因为ArrayList本身不是线程安全的,所以通过集合Collections.synchronizedList将其转换为一个线程安全的类,然后通过一个辅助的方法来为List实现这么个功能。初看起来这个方法没问题,因为也添加了synchronized关键字实现加锁了。 但是仔细分析,你会发现问题。首先对于synchronized关键字,需要说明的是,它是基于当前的对象来加锁的,上面的方法也可以这样写:public boolean putIfAbsent(E x) { synchronized(this) { boolean absent = !list.contains(x); if (absent) list.add(x); return absent; } } 所以这里的锁其实是BadListHelper对象, 而可以肯定的是Collections.synchronizedList返回的线程安全的List内部使用的锁绝对不是BadListHelper的对象,应为你在声明和初始化这个集合的过程之中,你尚且都不知道这个对象的存在。所以BadListHelper中的putIfAbsent方法和线程安全的List使用的不是同一个锁,因此上面的这个加了synchronized关键字的方法依然不能实现线程安全性。 下面给出书中的另一种正确的实现:@ThreadSafe class GoodListHelper { public List list = Collections.synchronizedList(new ArrayList ()); public boolean putIfAbsent(E x) { synchronized (list) { boolean absent = !list.contains(x); if (absent) list.add(x); return absent; } } } 如果你要分析这个实现是否正确,你需要搞清楚Collections.synchronizedList返回的线程安全的List内部使用的锁是哪个对象,所以你得看看Collections.synchronizedList这个方法的源码了。该方法源码如下: public static List synchronizedList(List list) { return (list instanceof RandomAccess ? new SynchronizedRandomAccessList (list) : new SynchronizedList (list)); } 通过源码,我们还需要知道ArrayList是否实现了RandomAccess接口:public class ArrayList extends AbstractList implements List , RandomAccess, Cloneable, java.io.Serializable 查看ArrayList的源码,可以看到它实现了RandomAccess,所以上面的synchronizedList放回的应该是SynchronizedRandomAccessList的实例。接下来看看SynchronizedRandomAccessList这个类的实现:static class SynchronizedRandomAccessList extends SynchronizedList implements RandomAccess { SynchronizedRandomAccessList(List list) { super(list); } SynchronizedRandomAccessList(List list, Object mutex) { super(list, mutex); } public List subList(int fromIndex, int toIndex) { synchronized(mutex) { return new SynchronizedRandomAccessList ( list.subList(fromIndex, toIndex), mutex); } } static final long serialVersionUID = 1530674583602358482L; private Object writeReplace() { return new SynchronizedList (list); } } 因为SynchronizedRandomAccessList这个类继承自SynchronizedList,而大部分方法都在SynchronizedList中实现了,所以源码中只包含了很少的方法,但是通过subList方法,我们可以看到这里使用的锁对象为mutex对象,而mutex是在SynchronizedCollection类中定义的,所以再看看SynchronizedCollection这个类中关于mutex的定义部分源码:Java代码 收藏代码static class SynchronizedCollection implements Collection , Serializable { private static final long serialVersionUID = 3053995032091335093L; final Collection c; // Backing Collection final Object mutex; // Object on which to synchronize SynchronizedCollection(Collection c) { if (c==null) throw new NullPointerException(); this.c = c; mutex = this; } SynchronizedCollection(Collection c, Object mutex) { this.c = c; this.mutex = mutex; } } 可以看到mutex就是当前的SynchronizedCollection对象,而SynchronizedRandomAccessList继承自SynchronizedList,SynchronizedList又继承自SynchronizedCollection,所以SynchronizedRandomAccessList中的mutex也就是SynchronizedRandomAccessList的this对象。所以在GoodListHelper中使用的锁list对象,和SynchronizedRandomAccessList内部的锁是一致的,所以它可以实现线程安全性。
class BadListHelper{ public List list = Collections.synchronizedList(new ArrayList ()); public synchronized boolean putIfAbsent(E x) { boolean absent = !list.contains(x); if (absent) list.add(x); return absent; } }
putIfAbsent方法和List并不是使用的同一个锁对象,List使用的锁对象并不是BadListHelper,而是list。假如A线程进入putIfAbsent方法,list这个锁并没有被获取(A线程获取的是 BadListHelper这个对象),所以其他线程还能够获得list锁对象来改变list对象。boolean absent = !list.contains(x);当线程到这串代码结束时,其他线程获得list锁对象,从而就能调用list的方法来改变list对象,这时候就可能导致!list.contains(x)改变,即域absent并不是A线程得到的布尔类型。所以这个类并不是线程安全的。
获得变量的锁就可以改变变量,没有获得变量锁的就不能改变,获得方法的锁就可以执行方法里面的语句。