編寫同步線程安全的包裝器的NavigableMap

Question

java.util.Collections目前提供用於創建各種集合接口​​包裝下面的實用方法：

• synchronizedCollection(Collection<T> c)
• synchronizedList(List<T> list)
• synchronizedMap(Map<K,V> m)
• synchronizedSet(Set<T> s)
• synchronizedSortedMap(SortedMap<K,V> m)
• synchronizedSortedSet(SortedSet<T> s)

類似，它也有6個unmodifiedXXX重載。

這裏明顯的遺漏是NavigableMap<K,V>的實用方法。確實，extends SortedMap，SortedSet extends Set和Set extends Collection和Collections對於SortedSet和Set都有專門的實用方法。據推測NavigableMap是一個有用的抽象，否則它不會在那裏，但它沒有實用的方法。

所以問題是：

• 有爲什麼Collections沒有爲NavigableMap提供實用方法具體原因是什麼？
• 你會如何編寫自己的​​包裝NavigableMap？
  • 在source code for OpenJDK version of Collections.java掃視似乎表明，這僅僅是一個「機械」過程
    • 這是真的，一般你可以添加​​線程safetiness功能也是這樣嗎？
    • 如果是這樣的機械過程，它可以自動化嗎？ （Eclipse插件等）
    • 此代碼重複是否必要，或者是否可以通過不同的OOP設計模式避免？

Answer 1

這是一個疏忽。 The fix is in progress。

喬什寫道：

「他們絕對屬於有他們的缺席是無意
我們要儘快把他們儘可能。」

我同意，即使我們沒有一位工程師正在期待 來編寫（和測試）所有那些令人頭腦麻木的轉發方法。 發佈日期：2006-08-21 00：50：41.0

雖然需要一段時間。

更新：以手動實現它，你可以考慮劫持java.util包，因爲你想延長其聲明的包私人static class SynchronizedSortedMap<K, V>。否則這將會是很多代碼複製粘貼。這裏有一個開球：

package java.util; 

import java.util.Collections.SynchronizedSortedMap; 

public class NewCollections { 

    public static <K, V> NavigableMap<K, V> synchronizedNavigableMap(NavigableMap<K, V> m) { 
     return new SynchronizedNavigableMap<K, V>(m); 
    } 

    static class SynchronizedNavigableMap<K, V> extends SynchronizedSortedMap<K, V> implements NavigableMap<K, V> { 
     private final NavigableMap<K, V> sm; 

     SynchronizedNavigableMap(NavigableMap<K, V> m) { 
      super(m); 
      sm = m; 
     } 

     SynchronizedNavigableMap(NavigableMap<K, V> m, Object mutex) { 
      super(m, mutex); 
      sm = m; 
     } 

    } 
} 

讓IDE自動生成的NavigableMap未實現的方法和代碼，他們以同樣的方式爲SynchronizedSortedMap一樣。這裏有一個例子：

 @Override 
     public K ceilingKey(K key) { 
      synchronized (mutex) { return sm.ceilingKey(key); } 
     } 

注意，返回例如Set的方法，你需要將其包裝在SynchronizedSet爲好。再次，請參閱SynchronizedMap和SynchronizedSortedMap來源獲取洞察:)

我不認爲它是（可以是）機械過程，因爲它涉及很多因素。

Answer 2

有爲什麼收藏不適合的NavigableMap提供實用方法具體原因是什麼？

我想不出具體的原因。它要麼

• 監督，
• 的「幾乎沒有人會使用它」的情況下，或
• 也許有，是不是很明顯一些技術難度。

但是在任何一種情況下，原因並不重要。該實用程序方法不存在，因此無論您是找到第三方庫還是自己實施它。

難道一般情況下，您可以添加像這樣的同步線程安全性功能嗎？

總體上沒有。您需要了解您正在綁定的類的語義，以確保線程安全，以確定包裝是否足夠。

如果是這樣的機械過程，它可以自動化嗎？ （Eclipse插件等）

不...看上面。

這段代碼是否需要重複，或者它是否可以通過不同的OOP設計模式避免？

我不認爲這是可以避免的。這種事情通常需要對元編程的語言支持，或者對於編寫包裝類的具體情況。設計模式不適合你。

Answer 3

這是真的，一般你可以添加 同步線程safetiness功能 這樣嗎？

我相信這是真的。線程安全的定義是（IMO）

如果從多線程調用它時，如果沒有不正確的行爲（在單線程中使用時不會發生這種行爲）可以對其所有方法發生，則該類是線程安全的沒有任何外部同步。

現在，下面的代碼將確保「Something」永遠不會被多個線程調用，對吧？因此，我認爲不會因多線程調用而出現不良行爲;它從來沒有從多個線程調用！

這也可能是EJB背後的想法。無狀態EJB永遠不會被多個線程調用（由容器強制執行）。這就是爲什麼EJB規範可以說「你不必擔心線程安全性」。

public class MakeSomethingThreadSafe implements Something { 
    private final Object lock = new Object(); 
    private final Something subject; 

    public MakeSomethingThreadSafe(Something subject){ 
     this.subject = subject; 
    } 

    public void someMethod(){ 
     synchronized(lock){ 
      subject.someMethod(); 
     } 
    } 
} 

或者我錯過了什麼？

爲了使後完成：

有爲什麼 收藏不適合的NavigableMap提供實用 方法，具體原因是什麼？

我同意斯蒂芬。

你會如何編寫自己的 NavigableMap的同步包裝？

像我的示例代碼..

這是真的，一般你可以添加 同步線程safetiness功能 這樣嗎？如果是這樣的機械 過程，它可以自動化嗎？ （Eclipse 插件等）

是的，我認爲它可以很容易地自動化。

1. 實現接口
2. 讓2場;一個用於互斥，一個用於主題。
3. 創建一個構造函數來注入主題。
4. 使每個方法同步並委託給主題。

這是代碼重複必要，或者 難道是避免由 不同的面向對象的設計模式？

喜歡Set，Map等？對我來說，這聽起來不太可能以「正常」的方式解決。

Answer 4

僅供參考，爪哇8現在有它：

private NavigableMap<Date,T> map = Collections.synchronizedNavigableMap(...);

Please see the Java8 Doc on Navigable Map