Collections.synchronizedList 和同步答案

【问题标题】：Collections.synchronizedList and synchronizedCollections.synchronizedList 和同步
【发布时间】：2012-03-17 02:42:42
【问题描述】：

List<String> list = Collections.synchronizedList(new ArrayList<String>());
synchronized (list) {
    list.add("message");
}

这里真的需要块“同步（列表）{}”吗？

【问题讨论】：

标签： java collections synchronization

【解决方案1】：

您不需要像您在示例中那样进行同步。但是，非常重要的是，您需要在迭代时围绕列表进行同步（如 Javadoc 中所述）：

用户必须手动同步返回的迭代时列出：

List list = Collections.synchronizedList(new ArrayList());
...
synchronized(list) {
    Iterator i = list.iterator(); // Must be in synchronized block
    while (i.hasNext())
        foo(i.next());   
}

【讨论】：

上述声明的链接：docs
像这样的同步集合的常见用例是在多个线程中添加到列表中，但仅在所有任务完成后才对其进行迭代。在这种情况下，我看不出有任何理由围绕迭代进行同步，因为它是从单个线程完成的。
只要知道在迭代时列表没有更新，就不需要同步它。不过，我不知道我是否会将该用例描述为“常见”。（我见过 ConcurrentModificationException 很多次。）在你提到的用例中，是什么阻止了一个线程在另一个线程迭代时再次添加到列表中？以及迭代线程如何“知道”其他线程何时完成更新列表？
Collections.synchornizedMap 类似，需要使用 synchronized 关键字进行 Map 的迭代或操作
如果列表不同步的话，反正不会出现并发修改异常吗？

【解决方案2】：

这取决于synchronized 块的确切内容：

如果块在列表上执行单个原子操作（如您的示例中所示），则 synchronized 是多余的。
如果块在列表上执行多个操作 -- 并且需要在复合操作期间保持锁定 -- 那么synchronized是不多余的。一个常见的例子是遍历列表。

【讨论】：

【解决方案3】：

Collections.synchronizedList add 方法的底层代码是：

public void add(int index, E element) {
    synchronized (mutex) {list.add(index, element);}
}

因此，在您的示例中，不需要添加同步。

【讨论】：

它使用的互斥锁的例子是什么？
互斥锁是 javadoc 中记录的集合本身（this）。

【解决方案4】：

还需要注意的是，任何使用迭代器的方法（例如 Collections.sort()）也需要封装在同步块中。

【讨论】：

从 Java 8 开始，排序方法已添加到 List 接口，并且此方法已在互斥体上同步。 docs.oracle.com/javase/8/docs/api/java/util/…

【解决方案5】：

阅读此Oracle Doc

上面写着“用户在迭代返回的列表时必须手动同步它”

【讨论】：

这个文档听起来更像是教条而不是解释。这就是我发现这个讨论的原因。

【解决方案6】：

就像其他人提到的那样，同步集合是线程安全的，但默认情况下，这些集合的复合操作并不保证是线程安全的。

根据JCIP，常见的复合动作可以是

迭代
导航
如果不存在则放置
检查然后行动

OP的同步代码块不是复合动作，加不加没区别。

让我们以 JCIP 中的示例为例，对其进行一些修改，以阐明为什么需要用锁来保护复合动作。

有两种方法对list 包裹的同一个集合Collections.synchronizedList 进行操作

public Object getLast(List<String> list){
    int lastIndex = list.size() - 1;
    return list.get(lastIndex);
}

public void deleteLast(List<String> list){
    int lastIndex = list.size() - 1;
    list.remove(lastIndex);
}

如果方法getLast 和deleteLast 被两个不同的线程同时调用，下面的交错可能发生，getLast 将抛出ArrayIndexOutOfBoundsException。假设当前lastIndex 为10。

线程 A (deleteLast) --> 删除
线程 B (getLast) --------------------> 获取

线程A的remove是线程B中get操作之前的元素。因此，线程B仍然使用10作为lastIndex调用list.get方法，会导致并发问题。

【讨论】：