对象的组合

1. 设计线程安全的类

在设计线程安全类的过程中，需要包含以下三个基本要素：

• ·找出构成对象状态的所有变量
• 找出约束变量的不变性条件
• 建立对象状态的并发访问管理策略

示例1：  使用Java监视器模式的线程安全计数器

@ThreadSafe
public class Counter {

    @GuardedBy("this") private long value=0;
    public synchronized long getValue() {
        return value;
    }
    
    public synchronized long increment() {
        if(value==Long.MAX_VALUE)
            throw new IllegalStateException("Counter overflow");
        return ++value;
    }
}

2. 实例封闭

　　一种避免使用同步的方式就是不共享数据。如果仅在单线程内访问数据，就不需要同步。这种技术称为线程封闭，它是实现线程安全的最简单方式之一。　　

　　将数据封装在对象内部，可以将数据的访问限制在对象的方法上，从而更容易确保线程在访问数据时总能持有正确的锁。

被封闭对象一定不能超出它们既定的作用域。对象可以封闭在类的一个实例（例如作为类的一个私有成员）中，或者封闭在某个作用域内（例如作为一个局部变量），再或者封闭在线程内（例如在某个线程中将对象从一个方法传递到另一个方法，而不是在多个线程之间共享该对象）。

示例二： 通过封闭机制来确保线程安全*（注：Person是线程安全类）

@ThreadSafe
public class PersonSet {
    @GuardedBy("this")
    private final Set<Person> mySet=new HashSet<Person>();
    
    public synchronized void addPerson(Person p) {
        mySet.add(p);
    }
    
    public synchronized boolean containPerson(Person p) {
        return mySet.contains(p);
    }
}

 　　PersonSet说明了如何通过封闭与加锁等机制使一类成为线程安全的（即使这个类的状态变量并不是线程安全的）。PersonSet的状态由HashSet来管理，而HashSet并不是线程安全的，但由于mySet是私有的并且不会溢出，因此HashSet被封闭在PersonSet中。唯一能访问mySet的代码路径为addPerson和containPerson，在执行它们时必须要获得PersonSet上的锁。PersonSet的状态完全由它的内置锁保护，因而PersonSet是一个线程安全的类。

 总结：封闭机制更易于构造线程安全的类，因为当封闭类的状态时，在分析类的线程安全性时就无须检查整个程序。

2.1 Java监视器模式

　　遵循Java监视器模式的对象会把对象的所有可变状态都封装起来，并由对象自己的内置锁来保护。在许多类中都使用了该模式，例如Vector和Hashtable。

　　Java监视器模式仅仅是一种编写代码的约定，对于任何一种对象，只要自始至终都使用该锁对象，都可以用来保护对象的状态。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　通过一个私有锁来保护状态　　

public class PrivateLock {
    private final Object myLock=new Object();
    
    @GuardedBy("mybLock")Widget widget;
    
    void someMethod() {
        synchronized (myLock) {
            //访问或修改wiget的状态
        }
    }

}

　　使用私有锁而不是对象的内置锁(或任何其他可通过公有方式访问的锁), 有许多优点。私有的锁对象可以将锁封装起来，是客户代码无法得到锁，但客户代码可以通过公有方法来获得锁。这是书上的原话，然而看不懂....。首先要搞明白的是私有锁和内置锁的区别，在网上看到一篇不错的博文：http://www.jb51.net/article/56440.htm。

　　1. 类锁：在代码中的方法上加了static和synchronized的锁，或者synchronized(xxx.class）的代码段。

　　2.对象锁：在代码中的方法上加了synchronized的锁，或者synchronized(this）的代码段。

　　3.私有锁：在类内部声明一个私有属性如private Object lock，在需要加锁的代码段synchronized(lock)。

　　4.内置锁：每个java对象都可以用做一个实现同步的锁，这些锁成为内置锁。线程进入同步代码块或方法的时候会自动获得该锁，在退出同步代码块或方法时会释放该锁。获得内置锁的唯一途径就是进入这个锁的保护的同步代码块或方法。

　　看来内置锁和对象锁是一回事了，只不过角度不同定义自然不一样。