java集合框架線程同步代碼詳解

更新時(shí)間：2017年12月22日 08:39:00 作者：光與熱

這篇文章主要介紹了java集合框架線程同步代碼詳解，具有一定借鑒價(jià)值，需要的朋友可以參考下。

List接口的大小可變數(shù)組的實(shí)現(xiàn)。實(shí)現(xiàn)了所有可選列表操作，并允許包括null在內(nèi)的所有元素。除了實(shí)現(xiàn)List接口外，此類還提供一些方法來操作內(nèi)部用來存儲列表的數(shù)組的大小。（此類大致上等同于Vector類，除了此類是不同步的。）size、isEmpty、get、set、iterator和listIterator操作都以固定時(shí)間運(yùn)行。add操作以分?jǐn)偟墓潭〞r(shí)間運(yùn)行，也就是說，添加n個(gè)元素需要O(n)時(shí)間。其他所有操作都以線性時(shí)間運(yùn)行（大體上講）。與用于LinkedList實(shí)現(xiàn)的常數(shù)因子相比，此實(shí)現(xiàn)的常數(shù)因子較低。每個(gè)ArrayList實(shí)例都有一個(gè)容量。該容量是指用來存儲列表元素的數(shù)組的大小。它總是至少等于列表的大小。隨著向ArrayList中不斷添加元素，其容量也自動(dòng)增長。并未指定增長策略的細(xì)節(jié)，因?yàn)檫@不只是添加元素會帶來分?jǐn)偣潭〞r(shí)間開銷那樣簡單。在添加大量元素前，應(yīng)用程序可以使用ensureCapacity操作來增加ArrayList實(shí)例的容量。這可以減少遞增式再分配的數(shù)量。

注意，此實(shí)現(xiàn)不是同步的。

如果多個(gè)線程同時(shí)訪問一個(gè)ArrayList實(shí)例，而其中至少一個(gè)線程從結(jié)構(gòu)上修改了列表，那么它必須保持外部同步。（結(jié)構(gòu)上的修改是指任何添加或刪除一個(gè)或多個(gè)元素的操作，或者顯式調(diào)整底層數(shù)組的大??；僅僅設(shè)置元素的值不是結(jié)構(gòu)上的修改。）這一般通過對自然封裝該列表的對象進(jìn)行同步操作來完成。如果不存在這樣的對象，則應(yīng)該使用Collections.synchronizedList方法將該列表“包裝”起來。這最好在創(chuàng)建時(shí)完成，以防止意外對列表進(jìn)行不同步的訪問：

Listlist=Collections.synchronizedList(newArrayList(...));

此類的iterator和listIterator方法返回的迭代器是快速失敗的：在創(chuàng)建迭代器之后，除非通過迭代器自身的remove或add方法從結(jié)構(gòu)上對列表進(jìn)行修改，否則在任何時(shí)間以任何方式對列表進(jìn)行修改，迭代器都會拋出ConcurrentModificationException。因此，面對并發(fā)的修改，迭代器很快就會完全失敗，而不是冒著在將來某個(gè)不確定時(shí)間發(fā)生任意不確定行為的風(fēng)險(xiǎn)。

注意，迭代器的快速失敗行為無法得到保證，因?yàn)橐话銇碚f，不可能對是否出現(xiàn)不同步并發(fā)修改做出任何硬性保證?？焖偈〉鲿M最大努力拋出ConcurrentModificationException。因此，為提高這類迭代器的正確性而編寫一個(gè)依賴于此異常的程序是錯(cuò)誤的做法：迭代器的快速失敗行為應(yīng)該僅用于檢測bug。

如上所示，現(xiàn)在建立一個(gè)list集合，一個(gè)線程對集合進(jìn)行寫入操作，一個(gè)線程進(jìn)行刪除操作

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collections;
import java.util.Iterator;
import java.util.List;
import java.util.Random;
public class MyArrayList {
	/** 
   * 創(chuàng)建一個(gè)列表，一個(gè)線程進(jìn)行寫入，一個(gè)線程讀取 iterator 和 listIterator 方法返回的迭代器是快速失敗的 
   */
	public void readWrite() {
		List<Integer> nums = new ArrayList<Integer>();
		List<Integer> synNums = Collections.synchronizedList(nums);
		//啟動(dòng)寫入線程 
		new WriteListThread(synNums).start();
		//啟動(dòng)刪除線程 
		new DeleteListThread(synNums).start();
	}
	public static void main(String[] args) {
		new MyArrayList().readWrite();
	}
}
class WriteListThread extends Thread {
	private List<Integer> nums;
	public WriteListThread(List<Integer> nums) {
		super(“WriteListThread”);
		this.nums = nums;
	}
	// 不停寫入元素1 
	public void run() {
		while (true) {
			nums.add(new Random().nextint(1000));
			System.out.println(Thread.currentThread().getName());
		}
	}
}
class DeleteListThread extends Thread {
	private List<Integer> nums;
	public DeleteListThread(List<Integer> nums) {
		super(“DeleteListThread”);
		this.nums = nums;
	}
	// 刪除第一個(gè)元素 
	public void run() {
		while (true) {
			try{
				System.out.println(Thread.currentThread().getName()+”:”+nums.remove(0));
			}
			catch(Exception e){
				continue ;
			}
		}
	}
}

通過List<Integer>synNums=Collections.synchronizedList(nums);就能對原子操作進(jìn)行同步了，但是官方api示例為什么要自己手動(dòng)添加同步呢？

List list = Collections.synchronizedList(new ArrayList()); 
 synchronized(list) { 
   Iterator i = list.iterator(); // Must be in synchronized block 
   while (i.hasNext()) 
     foo(i.next()); 
 }

查看Collections.synchronizedList的源代碼

SynchronizedCollection(Collection<E> c) { 
      if (c==null) 
        throw new NullPointerException(); 
    this.c = c; 
      mutex = this; 
    }

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collections;
import java.util.Iterator;
import java.util.List;
import java.util.Random;
public class MyArrayList {
	/** 
   * 創(chuàng)建一個(gè)列表，一個(gè)線程進(jìn)行寫入，一個(gè)線程讀取 iterator 和 listIterator 方法返回的迭代器是快速失敗的 
   */
	public void readWrite() {
		List<Integer> nums = new ArrayList<Integer>();
		List<Integer> synNums = Collections.synchronizedList(nums);
		//啟動(dòng)寫入線程 
		new WriteListThread(synNums).start();
		//啟動(dòng)刪除線程 
		new DeleteListThread(synNums).start();
	}
	public static void main(String[] args) {
		new MyArrayList().readWrite();
	}
}
class WriteListThread extends Thread {
	private List<Integer> nums;
	public WriteListThread(List<Integer> nums) {
		super("WriteListThread");
		this.nums = nums;
	}
	// 不停寫入元素1 
	public void run() {
		while (true) {
			nums.add(new Random().nextint(1000));
			System.out.println(Thread.currentThread().getName());
		}
	}
}
class DeleteListThread extends Thread {
	private List<Integer> nums;
	public DeleteListThread(List<Integer> nums) {
		super("DeleteListThread");
		this.nums = nums;
	}
	// 刪除第一個(gè)元素 
	public void run() {
		while (true) {
			try{
				System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":"+nums.remove(0));
			}
			catch(Exception e){
				continue ;
			}
		}
	}
}

可見對于集合同步操作，使用Collections的同步包裝工具類，還需要對非原子操作用戶還需要手動(dòng)進(jìn)行同步

如下所示，加一個(gè)線程，對集合進(jìn)行讀取

class ReadListThread extends Thread {
	private List<Integer> nums;
	public ReadListThread(List<Integer> nums) {
		super(“ReadListThread”);
		this.nums = nums;
	}
	// 不停讀取元素,非原子操作，則需要手動(dòng)加上鎖 
	public void run() {
		while (true) {
			//休眠，將鎖交給其他線程 
			try {
				Thread.sleep(1000);
			}
			catch (InterruptedException e1) {
				e1.printStackTrace();
			}
			synchronized (nums) {
				if (nums.size() > 100) {
					Iterator<Integer> iter = nums.iterator();
					while (iter.hasNext()) {
						System.out.println(Thread.currentThread().getName() 
						                + ”:” + iter.next());
						;
					}
				} else{
					try {
						nums.wait(1000);
					}
					catch (InterruptedException e) {
						e.printStackTrace();
					}
				}
			}
		}
	}
}

總結(jié)

以上就是本文關(guān)于java集合框架線程同步代碼詳解的全部內(nèi)容，希望對大家有所幫助。感興趣的朋友可以繼續(xù)參閱本站其他相關(guān)專題，如有不足之處，歡迎留言指出。感謝朋友們對本站的支持！

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