#多線程環境中安全使用集合API
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在集合API中,最初設計的Vector和Hashtable是多線程安全的。例如:對于Vector來說,用來添加和刪除元素的方法是同步的。如果只有一個線程與Vector的實例交互,那么,要求獲取和釋放對象鎖便是一種浪費,另外在不必要的時候如果濫用同步化,也有可能會帶來死鎖。因此,對于更改集合內容的方法,沒有一個是同步化的。集合本質上是非多線程安全的,當多個線程與集合交互時,為了使它多線程安全,必須采取額外的措施。
在Collections類 中有多個靜態方法,它們可以獲取通過同步方法封裝非同步集合而得到的集合:
* public static Collection synchronizedCollention(Collection c)
* public static List synchronizedList(list l)
* public static Map synchronizedMap(Map m)
* public static Set synchronizedSet(Set s)
* public static SortedMap synchronizedSortedMap(SortedMap sm)
* public static SortedSet synchronizedSortedSet(SortedSet ss)
這些方法基本上返回具有同步集合方法版本的新類。比如,為了創建多線程安全且由ArrayList支持的List,可以使用如下代碼:
```
List list = Collection.synchronizedList(new ArrayList());
```
注意,ArrayList實例馬上封裝起來,不存在對未同步化ArrayList的直接引用(即直接封裝匿名實例)。這是一種最安全的途徑。如果另一個線程要直接引用ArrayList實例,它可以執行非同步修改。
下面給出一段多線程中安全遍歷集合元素的示例。我們使用Iterator逐個掃描List中的元素,在多線程環境中,當遍歷當前集合中的元素時,一般希望阻止其他線程添加或刪除元素。安全遍歷的實現方法如下:
```
import java.util.*;
public class SafeCollectionIteration extends Object {
public static void main(String[] args) {
//為了安全起見,僅使用同步列表的一個引用,這樣可以確保控制了所有訪問
//集合必須同步化,這里是一個List
List wordList = Collections.synchronizedList(new ArrayList());
//wordList中的add方法是同步方法,會獲取wordList實例的對象鎖
wordList.add("Iterators");
wordList.add("require");
wordList.add("special");
wordList.add("handling");
//獲取wordList實例的對象鎖,
//迭代時,阻塞其他線程調用add或remove等方法修改元素
synchronized ( wordList ) {
Iterator iter = wordList.iterator();
while ( iter.hasNext() ) {
String s = (String) iter.next();
System.out.println("found string: " + s + ", length=" + s.length());
}
}
}
}
```
這里需要注意的是:在Java語言中,大部分的線程安全類都是相對線程安全的,它能保證對這個對象單獨的操作時線程安全的,我們在調用的時候不需要額外的保障措施,但是對于一些特定的連續調用,就可能需要在調用端使用額外的同步手段來保證調用的正確性。例如Vector、HashTable、Collections的synchronizedXxxx()方法包裝的集合等。
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