Collections分析之SynchronizedList

本文介绍如何通过Java的Collections.synchronizedList方法创建线程安全的List,并详细解释为何需要对该List实例加锁以确保多线程环境下的操作一致性。

Collections中有SynchronizedList方法

  1. @ThreadSafe  

  2. class GoodListHelper <E> {  

  3.     public List<E> list = Collections.synchronizedList(new ArrayList<E>());  

  4.   

  5.     public boolean putIfAbsent(E x) {  

  6.         synchronized (list) {  

  7.             boolean absent = !list.contains(x);  

  8.             if (absent)  

  9.                 list.add(x);  

  10.             return absent;  

  11.         }  

  12.     }  

  13. }  



上面是一个对已有的同步的list增加一个线程安全的方法。

但是为什么锁要加list呢?看看源码:

  public static <T> List<T> synchronizedList(List<T> list) {
return (list instanceof RandomAccess ?
                new SynchronizedRandomAccessList<T>(list) :
                new SynchronizedList<T>(list));
    }


由源码可知,list是RandomAccess的子类,所以,产生SynchronizedRandomAccessList:

SynchronizedRandomAccessList继承自SynchronizedList,SynchronizedList继承自SynchronizedCollection,SynchronizedRandomAccessList里方法的同步都是用的mutex,mutex是一个object,在SynchronizedCollection中定义的,在构造函数中使其为本身。

所以上面的代码需要使用list作为同步锁了

### Java `Collections.synchronizedList` 使用方法及示例 #### 方法概述 `Collections.synchronizedList` 是一种用于创建线程安全列表的方法。它返回一个被同步的(线程安全的)列表视图[^2]。这意味着多个线程可以同时读取该列表而不会引发数据不一致问题。 然而,需要注意的是,虽然单个操作是线程安全的,但如果涉及复合操作,则仍然需要手动加以确保其原子性[^3]。 --- #### 基本语法 ```java import java.util.Collections; import java.util.List; public class Example { public static void main(String[] args) { List<String> originalList = new ArrayList<>(); List<String> synchronizedList = Collections.synchronizedList(originalList); // 添加元素到线程安全的列表中 synchronizedList.add("Element1"); synchronizedList.add("Element2"); // 遍历线程安全的列表时需使用同步块 synchronized (synchronizedList) { for (String element : synchronizedList) { System.out.println(element); } } } } ``` 上述代码展示了如何通过 `Collections.synchronizedList` 将普通的 `ArrayList` 转换为线程安全的版本,并演示了遍历时所需的同步机制[^1]。 --- #### 复合操作的处理 尽管 `Collections.synchronizedList` 提供了基本的线程安全性,但对于某些复杂的逻辑(如条件判断后再执行修改),必须显式地对外部对象进行同步。例如: 错误示例: ```java if (!list.contains("key")) { // 可能存在并发问题 list.add("key"); } ``` 正确方式: ```java synchronized (list) { if (!list.contains("key")) { // 条件和更新在同一把下完成 list.add("key"); } } ``` 这种情况下,只有当整个复合操作都处于同一个同步上下文中时才能保证一致性。 --- #### 性能与适用场景分析 - **优点**: - 对于简单的增删改查操作提供了内置的线程安全保障。 - 不会像其他实现(如 `CopyOnWriteArrayList`)那样引入额外开销。 - **缺点**: - 如果频繁调用迭代器或者复杂查询语句,在高并发环境下可能会导致性能瓶颈,因为每次访问都需要获取。 --- #### 注意事项 为了防止潜在的数据竞争情况发生,在多线程程序设计过程中应当始终遵循最佳实践原则——即尽可能减少共享可变状态的数量并合理控制临界区范围大小^。 ---
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