【Effective Java】12、避免过度同步

这里有一个辅助基础类

package cn.xf.cp.ch02.item16;

import java.util.Collection;
import java.util.Iterator;
import java.util.Set;

public class ForwardingSet<E> implements Set<E>
{
    
    /**
     * 这个类作为转发类，内部通过复合的方式把set作为一个组件
     */
    private final Set<E> s;
    
    public ForwardingSet(Set<E> s)
    {
        this.s = s;
    }
    
    @Override
    public int size()
    {
        return s.size();
    }

    @Override
    public boolean isEmpty()
    {
        return s.isEmpty();
    }

    @Override
    public boolean contains(Object o)
    {
        return s.contains(o);
    }

    @Override
    public Iterator<E> iterator()
    {
        return s.iterator();
    }

    @Override
    public Object[] toArray()
    {
        return s.toArray();
    }

    @Override
    public <T> T[] toArray(T[] a)
    {
        return s.toArray(a);
    }

    @Override
    public boolean add(E e)
    {
        return s.add(e);
    }

    @Override
    public boolean remove(Object o)
    {
        return s.remove(o);
    }

    @Override
    public boolean containsAll(Collection<?> c)
    {
        return s.containsAll(c);
    }

    @Override
    public boolean addAll(Collection<? extends E> c)
    {
        return s.addAll(c);
    }

    @Override
    public boolean retainAll(Collection<?> c)
    {
        return s.retainAll(c);
    }

    @Override
    public boolean removeAll(Collection<?> c)
    {
        return s.removeAll(c);
    }

    @Override
    public void clear()
    {
        s.clear();
    }

}

然后使用一个类使这个类可以被观察者注册

package cn.xf.cp.ch02.item67;

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;
import java.util.List;
import java.util.Set;

import cn.xf.cp.ch02.item16.ForwardingSet;

public class ObservableSet<E> extends ForwardingSet<E>
{

    public ObservableSet(Set<E> s)
    {
        super(s);
    }
    
    private final List<SetObserver<E>> observers = new ArrayList<SetObserver<E>>();
    
    public void addObserver(SetObserver<E> observer)
    {
        synchronized (observers)
        {
            observers.add(observer);
        }
    }

    public boolean removeObserver(SetObserver<E> observer)
    {
        synchronized (observers)
        {
            return observers.remove(observer);
        }
    }

    // This method is the culprit
    private void notifyElementAdded(E element)
    {
        synchronized (observers)
        {
            for (SetObserver<E> observer : observers)
                observer.added(this, element);
        }
    }
    
    private void notifyElementAdded2(E element)
    {
        List<SetObserver<E>> snapshot = null;
        synchronized (observers)
        {
            //这里拍一个快照,这样我们遍历的时候就不用对原来的集合进行上锁了
            snapshot = new ArrayList<SetObserver<E>>(observers);
        }
        for (SetObserver<E> observer : snapshot)
            observer.added(this, element);
    }
    
    @Override
    public boolean add(E e)
    {
        //调用父类函数添加到集合中
        boolean added = super.add(e);
        if(added)
        {
            //添加成功,观察者保存注册对象
            notifyElementAdded(e);
        }
        
        return added;
    }
    
    @Override
    public boolean addAll(Collection<? extends E> c)
    {
        boolean result = false;
        for(E element : c)
        {
            //做或运算，只要有一个add添加成功，那么result就是true
            result |= add(element);
        }
        return result;
    }
}

可以注意到，这个类中已经有一个地方有两个方法，这个后面会将

观察者：

package cn.xf.cp.ch02.item67;

public interface SetObserver<E>
{
    /**
     * 当一个元素添加到ObservableSet对象中的时候，调用
     * @param set
     * @param element
     */
    void added(ObservableSet<E> set, E element);
}

测试：

package cn.xf.cp.ch02.item67;

import java.util.HashSet;
import java.util.concurrent.ExecutionException;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;

public class Test
{
    @org.junit.Test
    public void test()
    {
        //创建一个被观察的对象
        ObservableSet<Integer> set = new ObservableSet<Integer>(new HashSet<Integer>());
        
        //添加一个观察者
        set.addObserver(new SetObserver<Integer>()
        {
            public void added(ObservableSet<Integer> s, Integer e)
            {
                System.out.println(e);
            }
        });

        for (int i = 0; i < 100; i++)
            set.add(i);
    }
    
    @org.junit.Test
    public void test2()
    {
        ObservableSet<Integer> set = new ObservableSet<Integer>(new HashSet<Integer>());

        set.addObserver(new SetObserver<Integer>()
        {
            public void added(ObservableSet<Integer> s, Integer e)
            {
                System.out.println(e);
                if (e == 23) //到23，我们取消这个观察者，但是会爆出异常，因为在迭代遍历列表的时候我们自己修改了列表，这是非法的
                    s.removeObserver(this);
            }
        });

        for (int i = 0; i < 100; i++)
            set.add(i);
    }
    
    /**
     * 那么如何取消观察者者呢？？？？
     * 我们使用另外的一个线程在23的时候删除这个观察者
     */
    @org.junit.Test
    public void test3()
    {
        ObservableSet<Integer> set = new ObservableSet<Integer>(new HashSet<Integer>());

        set.addObserver(new SetObserver<Integer>()
        {
            @Override
            public void added(final ObservableSet<Integer> set, Integer element)
            {
                System.out.println(element);
                //如果是23
                if(element == 23)
                {
                    //线程池，创建单个线程的线程池，如果当前线程在执行任务时突然中断，则会创建一个新的线程替代它继续执行任务
                    ExecutorService executor = Executors.newSingleThreadExecutor();
                    final SetObserver<Integer> observer = this;
                    try
                    {
                        executor.submit(new Runnable()
                        {
                            @Override
                            public void run()
                            {
                                //这里会死锁
                                set.removeObserver(observer);
                            }
                        }).get();
                    }
                    catch (InterruptedException e)
                    {
                        e.printStackTrace();
                    }
                    catch (ExecutionException e)
                    {
                        e.printStackTrace();
                    }
                    finally
                    {
                        executor.shutdown();
                    }
                }
            }
        });
        
        for (int i = 0; i < 100; i++)
            set.add(i);
    }
}

结果：

测试2

 

 这里会抛出异常，为什么，理由已经在类中写了

测试3

这个会造成死锁，要使用

 

让我们外部调用的内部集合避免上锁，而是建立一个快照，然后对快照进行上锁

要点：就是外部调用函数，最好不要进入到同步区，简而言之同步区尽量就在内部进行操作，同步区尽可能少的工作，获得锁，处理数据，释放锁，都在内部完成