第四章：对象的组合——java并发编程实战

Posted 2020-08-15 HectorHou

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了第四章：对象的组合——java并发编程实战相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

一、设计线程安全的类

找出构造对象状态的所有变量（若变量为引用类型，还包括引用对象中的域）
约束状态变量的不变性条件
建立对象状态的并发访问管理策略（规定了如何维护线程安全性）

1、收集同步需求（找出复合操作、多个变量遵循原子性的操作等）

2、依赖状态的操作（找出操作是否基于先验条件，例：取出当队列不为空）

3、状态的所有权（对象被哪些线程所有，哪些线程可以操作对象）

二、实例封闭

将数据封装在对象内部，可以将数据的访问限制在对象的方法上，确保简单正确的持有锁。（因为无需观察整个程序，只需检查当前类）

Java提供包装器对ArrayList、HashMap等容器对象提供线程安全保护

1、Java监视器模式：把对象的所有可变状态封装起来，并使用对象的内置锁保护

使用私有锁而不是内置锁的优点：（private final Object myLock = new Object();）

私有锁可以将锁封装起来，客户代码无法得到锁
客户可以通过公有方法来访问锁，以便参与到同步策略中去。

2、实例：基于监视器模式的车辆追踪

MutablePoint不一定是线程安全的，但该类一定是线程安全的，因为它包含的Map对象与Map中的Point对象都未曾发布，并且满足实例封闭。

三、线程安全性的委托

通过多个线程安全的类组成的类不一定是线程安全的

委托：通过委托类的线程安全性判断被委托类的线程安全性

1、委托给单个线程安全状态变量可以保证线程安全性

2、委托给多个相互独立的线程安全状态变量可以保证线程安全性

3、如果类包含多个线程安全状态变量的符合操作，则无法保证线程安全性，可以通过加锁机制保证

4、发布：如果一个状态变量是线程安全的，并且没有不变性条件约束它（例：大于0），在变量操作上没有不允许的状态转换，则可以安全发布

5、安全发布底层状态的线程安全类

 1 @ThreadSafe
 2 public class PublishingVehicleTracker {
 3     private final Map<String, SafePoint> locations;
 4     private final Map<String, SafePoint> unmodifiableMap;
 5 
 6     public PublishingVehicleTracker(Map<String, SafePoint> locations) {
 7         this.locations = new ConcurrentHashMap<String, SafePoint>(locations);
 8         this.unmodifiableMap = Collections.unmodifiableMap(this.locations);
 9     }
10 
11     public Map<String, SafePoint> getLocations() {
12         return unmodifiableMap;
13     }
14 
15     public SafePoint getLocation(String id) {
16         return locations.get(id);
17     }
18 
19     public void setLocation(String id, int x, int y) {
20         if (!locations.containsKey(id))
21             throw new IllegalArgumentException("invalid vehicle name: " + id);
22         locations.get(id).set(x, y);
23     }
24 }