并发 Collections.synchronizedList

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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

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2.class BadListHelper <E> {

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

4.

5. public synchronized boolean putIfAbsent(E x) {

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

7. if (absent)

8. list.add(x);

9. return absent;

10. }

11.}

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 收藏代码

1.public boolean putIfAbsent(E x) {

2. synchronized(this) {

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

4. if (absent)

5. list.add(x);

6. return absent;

7. }

8.}

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 收藏代码

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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.}

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 收藏代码

1.public static <T> List<T> synchronizedList(List<T> list) {

2. return (list instanceof RandomAccess ?

3. new SynchronizedRandomAccessList<T>(list) :

4. new SynchronizedList<T>(list));

5. }

通过源码，我们还需要知道ArrayList是否实现了RandomAccess接口：

Java代码 收藏代码

1.public class ArrayList<E> extends AbstractList<E>

2. 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 收藏代码

1.static class SynchronizedRandomAccessList<E>

2. extends SynchronizedList<E>

3. implements RandomAccess {

4.

5. SynchronizedRandomAccessList(List<E> list) {

6. super(list);

7. }

8.

9. SynchronizedRandomAccessList(List<E> list, Object mutex) {

10. super(list, mutex);

11. }

12.

13. public List<E> subList(int fromIndex, int toIndex) {

14. synchronized(mutex) {

15. return new SynchronizedRandomAccessList<E>(

16. list.subList(fromIndex, toIndex), mutex);

17. }

18. }

19.

20. static final long serialVersionUID = 1530674583602358482L;

21.

22.

28. private Object writeReplace() {

29. return new SynchronizedList<E>(list);

30. }

31. }

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 收藏代码

1.static class SynchronizedCollection<E> implements Collection<E>, Serializable {

2. // use serialVersionUID from JDK 1.2.2 for interoperability

3. private static final long serialVersionUID = 3053995032091335093L;

4.

5. final Collection<E> c; // Backing Collection

6. final Object mutex; // Object on which to synchronize

7.

8. SynchronizedCollection(Collection<E> c) {

9. if (c==null)

10. throw new NullPointerException();

11. this.c = c;

12. mutex = this;

13. }

14. SynchronizedCollection(Collection<E> c, Object mutex) {

15. this.c = c;

16. this.mutex = mutex;

17. }

18.}

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。

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