我正在尝试在 Java 中实现多线程服务器，其中服务器为连接到它的每个客户端生成一个新线程。通信在实现 Runnable 接口并以 Socket 描述符作为输入的类中进行。当一个新客户端连接时，我会使用 Socket 描述符编号生成一个新线程。
我需要在服务器上维护两个 ArrayList，只要有新客户端加入系统（客户端发送的一些数据）就会更新它们。如何实现在不同线程中运行的多个客户端之间共享 ArrayList 的行为？
【问题讨论】：
标签： java multithreading sockets concurrency arraylist
您可以在主服务器线程中创建并发集合的一个实例，然后通过构造函数将其传递给每个Runnable 套接字处理程序。 （听起来你已经在做这样的事情来传递Socket 本身。）
CopyOnWriteArrayList 是一个并发的List 实现，但它并不是特别有效。还有其他支持并发访问的集合类型，可能会提供更好的性能。
【讨论】：
如果您预计会有很多客户端并希望随机访问它们，请使用ConcurrentSkipListMap。这为您提供了一个高效、线程安全、非阻塞的 Map。使用索引号作为键，或者使用更有意义的东西。如果您只需要一个简单的列表（无随机访问），请使用 ConcurrentLinkedQueue，除了它是单链表而不是 Map 之外，这几乎是一样的。
另一种方法是使用 ArrayList（或数组，就此而言），但将其视为不可变的。当您需要添加客户端时，复制旧客户端，将客户端添加到该客户端，然后将新客户端替换为旧客户端。 （CopyOnWriteArrayList，正如 erickson 建议的那样，为您执行此操作。）这将在维护列表时花费您，但可以让大量线程同时获取并使用该列表。诚然，只有当您需要在每次添加后处理列表、可能对其进行排序以及添加和删除一些受添加影响的条目时，这种技术才会真正有用。）
【讨论】：
如果您希望 ArrayLists 存储每个客户端的信息并通过客户端 ID 访问它，我建议只使用带有客户端 ID 作为键的 java.util.concurrent.ConcurrentHashMap，因为这非常容易实现。
如果您真的需要ArrayList，我会将其作为实现细节隐藏在服务器代码中。然后你会从你的Runnables 调用一些服务器方法来更新ArrayList。通过这种方式，您可以从非常简单的事情开始，例如：
public class Server {
...
private ArrayList<Info> infos = new ArrayList<Info>();
...
// Create one method for each *abstract* operation
// that you need to perform on the ArrayList
// (Do *NOT* implement read / write primitives
// unless that is exactly what you need. The idea is
// that all synchronization that you might need on
// the ArrayList happens inside those methods, so
// the Runnables are unaware of the implementation
// you haven chosen.)
// Here I have used example operations that are
// a bit more complex than read / write primitives
// so the intention is more clear.
public void clearInfo(int pos) {
synchronized (infos) {
infos.set(pos, null);
}
}
public Info updateInfo(int pos, Info info) {
Info oldInfo = null;
synchronized (infos) {
oldInfo = infos.get(pos);
infos.set(pos, info);
}
return oldInfo;
}
...
public Info readInfo(int pos) {
Info info = null;
synchronized (infos) {
infos.get(pos);
info.incrementReadCount();
}
return null;
}
...
}
...
public class ClientRunnable implements Runnable {
...
private Server server;
...
@Override
public void run() {
...
Info info = // getInfo();
int writePos = // getWritePos();
Info old = server.updateInfo(writePos, info);
...
int readPos = // getReadPos();
Info newInfo = server.readInfo(readPos);
...
}
...
}
然后，当您分析您的应用程序时，如果您发现对列表的访问存在争用，您可以微调锁定，甚至将您的实现更改为无锁的，同时最大限度地减少对代码的影响。如今，Java 中的锁定速度非常快，因此在许多情况下，这种简单的解决方案可能就足够了。
【讨论】：