對象鎖定私有類成員 - 最佳實踐？ （Java）

Question

那天我問了a similar question，但對回覆不滿意，主要是因爲我提供的代碼有一些人們關注的問題。

基本上，在Java中鎖定私有成員的最佳做法是什麼？假設每個私有字段只能被孤立地操作，而不能一起操作（如下面的測試類示例），應該直接鎖定每個私有字段（示例1），還是應該爲每個要鎖定的私有字段使用一個普通鎖對象（例2）？

實施例1：鎖定私有字段直接

class Test { 
    private final List<Object> xList = new ArrayList<Object>(); 
    private final List<Object> yList = new ArrayList<Object>(); 

    /* xList methods */ 

    public void addToX(Object o) { 
    synchronized(xList) { 
     xList.add(o); 
    } 
    } 

    public void removeFromX(Object o) { 
    synchronized(xList) { 
     xList.remove(o); 
    } 
    } 

    /* yList methods */ 

    public void addToY(Object o) { 
    synchronized(yList) { 
     yList.add(o); 
    } 
    } 

    public void removeFromY(Object o) { 
    synchronized(yList) { 
     yList.remove(o); 
    } 
    } 
} 

實施例2：每私有字段

class Test { 
    private final Object xLock = new Object(); 
    private final Object yLock = new Object(); 
    private List<Object> xList = new ArrayList<Object>(); 
    private List<Object> yList = new ArrayList<Object>(); 

    /* xList methods */ 

    public void addToX(Object o) { 
    synchronized(xLock) { 
     xList.add(o); 
    } 
    } 

    public void removeFromX(Object o) { 
    synchronized(xLock) { 
     xList.remove(o); 
    } 
    } 

    /* yList methods */ 

    public void addToY(Object o) { 
    synchronized(yLock) { 
     yList.add(o); 
    } 
    } 

    public void removeFromY(Object o) { 
    synchronized(yLock) { 
     yList.remove(o); 
    } 
    } 
} 

Answer 1

個人而言，我傾向於第二種形式。沒有其他代碼在所有可以使用該參考（禁止反射，調試API等）。您不必擔心列表的內部細節是否嘗試同步它。 （你在列表上調用的任何方法顯然都可以訪問this，所以可以同步。）你純粹使用將它用於鎖定 - 所以你也在「我是鎖」和「 「我是一個名單」。

我覺得這樣可以更容易推理顯示器，因爲您可以很容易地看到全部使用它的可能代碼。

您可能希望創建一個純粹用作監視器的獨立類，並且可覆蓋toString()，這可以幫助進行診斷。它也會使變量的目的更加清晰。

誠然，這種方法確實採取更多的內存，並且通常你不需要擔心代碼鎖定在this ...但我個人覺得分離關切，並不必擔心的好處是否代碼確實對鎖定超過了效率成本。如果你發現「浪費」的對象是是某種原因的性能瓶頸（並且在分析了可能要同步的類中的代碼之後），則可以始終選擇第一種形式。

（我個人希望Java和。NET 還沒有下去了「每個對象都有一個關聯的顯示器」的路線，但這是一個不同的日子的咆哮）。

Answer 2

實施例1使用鎖定的對象是要好得多。由於xList是final，它們非常適合同步。不需要額外的鎖定對象，不必複雜的代碼和消耗內存。只有確保列表本身不會暴露於破壞封裝和線程安全的外部世界。

但是考慮：

• CopyOnWriteArrayList

• Collections.synchronizedList() - 也看到：Java synchronized block vs. Collections.synchronizedMap

Answer 3

讓我們這樣說吧：第二種方法使用更多的代碼 - 這是什麼額外的代碼買你？就併發性而言，兩者完全相同，所以它必須是來自應用程序設計大局的其他方面。

Answer 4

即使您確定您正在執行鎖定的對象永遠不會更改，我發現使用特殊對象僅用於鎖定更令人放心。它使它更透明。如果將來其他人將該課程顯着擴展和/或修改，他可能會發現一個理由，使其不會被終止，而不會注意到它被用於鎖定。這可能會很快導致問題。線程安全並不是微不足道的，並且在代碼演變時可能變得更加複雜，因此儘可能使其儘可能清晰和安全。與線程安全問題的診斷成本相比，爲鎖定設置單獨對象的成本較小。