集合类型的并发

http://topmanopensource.iteye.com/blog/1738178

@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;  

    }  

}  

  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：

java代码  

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：

Java代码  

@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：

Java代码  

public static <T> List<T> synchronizedList(List<T> list) {  

    return (list instanceof Randomaccess ?  

                new SynchronizedRandomAccessList<T>(list) :  

                new SynchronizedList<T>(list));  

    }  

通过源码，我们还需要知道ArrayList是否实现了RandomAccess接口：

Java代码  

public class ArrayList<E> extends AbstractList<E>  

        implements List<E>, 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：

Java代码  

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  

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。