包含同步塊的實例是否需要單例？

Question

我FileManager暴露了一個write方法，其中包含一個synchronized塊，以防止併發問題：

class FileManager{ 
    Object lock = new Object(); 

    public void write() { 
     synchronized (lock) { 
      String id = nextId(); 
      write(id); 
     } 
    } 
} 

但是，如果存在的FileManager多個實例，它們的寫入方法仍然可以併發執行。將FileManager設置爲單例可以很好地解決這個可能的併發問題嗎？或者我應該以另一種方式使用syncrhonized關鍵字？

Answer 1

有幾個方法可以做到這一點：

• 使它成爲一個單身，你也暗示，但是這是去（我不會在所有推薦的）的至少期望的方式，因爲爲了同步而讓單獨的單身人士過度殺人，而且現在沮喪的是辛格爾頓。
• 使您鎖定對象爲靜態，即static Object lock = new Object();，這樣您將始終鎖定類級鎖定對象。
• 使寫入方法爲靜態並同步，即public static synchronized void write() {，這樣您再次使用類級鎖對象，但區別在於此次您將使用FileManager的級別鎖，而不是您的鎖對象。

其他一些需要考慮的要點：

• 無論你選擇的類級鎖或對象級鎖定，您將直接暴露你的鎖（類級鎖尤其如此），這基本上意味着，某些客戶端的API可以保持鎖定，並且所有依賴於對象/類級別鎖定的方法都將被阻止。例如，在類級別鎖定的情況下，您的API的某些客戶端可以執行synchronized(FileManager.class){，並且您的所有靜態+同步方法必須等到該客戶端釋放該鎖定之後，現在如果該客戶端正在進行一些密集型操作，那麼性能罰款。
• 如果你使用一些成員變量來鎖定這樣的private static final Object lock = new Object();，那麼需要注意的一點是，使它成爲private，否則它仍會暴露你的鎖。否則，它不會受到我上面提到的問題的困擾。但是這種方法只有其他的一點 - （1）你不能在方法級使用它，你可以通過在​​塊中包含代碼塊來在方法內使用這個鎖。 （2）如果你的API的客戶想要與你正在使用這個鎖的一些同步方法同步，那麼他們不能。但是還有更深層次的東西，現在通常情況下這是鎖定發生的方式。
• 如果您使用的是Java的最新版本，那麼可以使用像ReentrantLock和ReadWriteLock這樣的API，它爲鎖定提供更詳細的支持。

選擇哪種最適合您的要求。

在一般性評論，使用鎖定​​或private static final Object lock = new Object();是鎖定的老辦法，用Java提供了新的併發API，你應該使用像ReentrantLock和ReadWriteLock的API實現您的同步機制。

Answer 2

是否使用單例模式取決於個別FileManager實例是否具有自己的狀態。如果所有實例基本上共享相同的狀態，那麼是的，單例模式將是一個很好的選擇。如果在另一方面，他們可以有不同的狀態，但你仍然需要跨實例方法同步訪問，那麼你可以類的靜態成員的同步操作，如：

class FileManager { 
    static final Object lock = new Object(); 
    public void write() { 
     synchronized (lock) { 
      ... 
     } 
    } 
} 

Answer 3

但是，如果存在的文件管理器的多個實例，他們的寫入方法仍然可以同時執行？

是的。它們可以並行運行，因爲鎖存在實例級別，即對象級別而不是級別級別。

會使FileManager成爲一個單身人士是一個很好的解決這個可能的併發問題？

號使類單身，如果它有​​塊是沒有必要的。但是如果你真的只需要你的設計的FileManager的實例，那麼你可以使用static鎖來爲Singleton。

我應該以另一種方式使用syncrhonized關鍵字嗎？

您可以使用Lock和ReentrantLock作爲其他選擇。

請參考下面的帖子更多細節：

What does 'synchronized' mean?

Avoid synchronized(this) in Java?

Synchronization vs Lock