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@NotThreadSafe
class BadListHelper <E> {
public List<E> list = Collections.synchronizedList(new ArrayList<E>());
public synchronized boolean putIfAbsent(E x) {
boolean absent = !list.contains(x);
if (absent)
list.add(x);
return absent;
}
}
這個示例希望實現(xiàn)的功能是為List提供一個原子操作:若沒有則添加。因為ArrayList本身不是線程安全的,所以通過集合Collections.synchronizedList將其轉換為一個線程安全的類,然后通過一個輔助的方法來為List實現(xiàn)這么個功能。初看起來這個方法沒問題,因為也添加了synchronized關鍵字實現(xiàn)加鎖了。
但是仔細分析,你會發(fā)現(xiàn)問題。首先對于synchronized關鍵字,需要說明的是,它是基于當前的對象來加鎖的,上面的方法也可以這樣寫:
java代碼 
public boolean putIfAbsent(E x) {
synchronized(this) {
boolean absent = !list.contains(x);
if (absent)
list.add(x);
return absent;
}
}
所以這里的鎖其實是BadListHelper對象, 而可以肯定的是Collections.synchronizedList返回的線程安全的List內部使用的鎖絕對不是BadListHelper的對象,應為你在聲明和初始化這個集合的過程之中,你尚且都不知道這個對象的存在。所以BadListHelper中的putIfAbsent方法和線程安全的List使用的不是同一個鎖,因此上面的這個加了synchronized關鍵字的方法依然不能實現(xiàn)線程安全性。
下面給出書中的另一種正確的實現(xiàn):
Java代碼 
@ThreadSafe
class GoodListHelper <E> {
public List<E> list = Collections.synchronizedList(new ArrayList<E>());
public boolean putIfAbsent(E x) {
synchronized (list) {
boolean absent = !list.contains(x);
if (absent)
list.add(x);
return absent;
}
}
}
如果你要分析這個實現(xiàn)是否正確,你需要搞清楚Collections.synchronizedList返回的線程安全的List內部使用的鎖是哪個對象,所以你得看看Collections.synchronizedList這個方法的源碼了。該方法源碼如下:
Java代碼 
public static <T> List<T> synchronizedList(List<T> list) {
return (list instanceof Randomaccess ?
new SynchronizedRandomAccessList<T>(list) :
new SynchronizedList<T>(list));
}
通過源碼,我們還需要知道ArrayList是否實現(xiàn)了RandomAccess接口:
Java代碼 
public class ArrayList<E> extends AbstractList<E>
implements List<E>, RandomAccess, Cloneable, java.io.Serializable
查看ArrayList的源碼,可以看到它實現(xiàn)了RandomAccess,所以上面的synchronizedList放回的應該是SynchronizedRandomAccessList的實例。接下來看看SynchronizedRandomAccessList這個類的實現(xiàn):
Java代碼 
static class SynchronizedRandomAccessList<E>
extends SynchronizedList<E>
implements RandomAccess {
SynchronizedRandomAccessList(List<E> list) {
super(list);
}
SynchronizedRandomAccessList(List<E> list, Object mutex) {
super(list, mutex);
}
public List<E> subList(int fromIndex, int toIndex) {
synchronized(mutex) {
return new SynchronizedRandomAccessList<E>(
list.subList(fromIndex, toIndex), mutex);
}
}
static final long serialVersionUID = 1530674583602358482L;
/**
* Allows instances to be deserialized in PRe-1.4 JREs (which do
* not have SynchronizedRandomAccessList). SynchronizedList has
* a readResolve method that inverts this transformation upon
* deserialization.
*/
private Object writeReplace() {
return new SynchronizedList<E>(list);
}
}
因為SynchronizedRandomAccessList這個類繼承自SynchronizedList,而大部分方法都在SynchronizedList中實現(xiàn)了,所以源碼中只包含了很少的方法,但是通過subList方法,我們可以看到這里使用的鎖對象為mutex對象,而mutex是在SynchronizedCollection類中定義的,所以再看看SynchronizedCollection這個類中關于mutex的定義部分源碼:
Java代碼 
static class SynchronizedCollection<E> implements Collection<E>, Serializable {
// use serialVersionUID from JDK 1.2.2 for interOperability
private static final long serialVersionUID = 3053995032091335093L;
final Collection<E> c; // Backing Collection
final Object mutex; // Object on which to synchronize
SynchronizedCollection(Collection<E> c) {
if (c==null)
throw new NullPointerException();
this.c = c;
mutex = this;
}
SynchronizedCollection(Collection<E> c, Object mutex) {
this.c = c;
this.mutex = mutex;
}
}
可以看到mutex就是當前的SynchronizedCollection對象,而SynchronizedRandomAccessList繼承自SynchronizedList,SynchronizedList又繼承自SynchronizedCollection,所以SynchronizedRandomAccessList中的mutex也就是SynchronizedRandomAccessList的this對象。所以在GoodListHelper中使用的鎖list對象,和SynchronizedRandomAccessList內部的鎖是一致的,所以它可以實現(xiàn)線程安全性。
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