Collections.synchronizedList

最新推荐文章于 2025-03-30 23:22:41 发布

wjoven

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分类专栏： Android 文章标签： android synchronizedList

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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

Java代码

@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。