簡單的LinkedList和隊列同步

Question

對於大學作業，我需要實施醫院病人等待系統的一部分。系統使用等待名單上的患者集合，以及在特定時期（例如今年）注冊操作的一組患者。

我使用HashSet和LinkedList實現了如下所需的方法。 該方法幾乎完全同步，所以我想知道是否有更低效的實現同步更少，或者使用鎖更精細的讀寫同步？

public Class OperationPeriod {
...
private Set<Patient> registeredPatients=new HashSet<Patient>();
private Collection<Patient> waitingListPatients=new LinkedList<Patient>();
    private int capacity;
...

    public boolean bookOperation(Patient patient){
    if (!Operation.checkHasMetRequirements(patient)) {
        return false;
    }

    //patient could already be registered
    synchronized(this) {
        if(registeredPatients.contains(patient)) {
            return true;
        }
        if(waitingListPatients.contains(patient) ) {
            return false;
        }
        //Not already registered so register or add to waiting list
        return addPatient(patient);
    }
}

private boolean addPatient(Patient patient) {
    if(registeredPatients.size() < capacity) {
        registeredPatients.add(patient);
        return true;
    }
    else {
        waitingListPatients.add(patient);
        return false;
    }
}

Answer 1

你這里只有一些代碼，但你的同步看起來不錯。

僅供參考，您的LinkedList.contains需要O(n) 。 我會做以下其中一項

1. 使用具有常量查找但仍保持順序的LinkedHashSet 。 但是，根據您以后的使用情況，這可能不會令人滿意。

2. 使用HashSet來擴充LinkedList 。 除了檢查.contains()時，請使用LinkedList 。

Answer 2

您可以考慮讀/寫鎖...但選擇這取決於您對用戶閱讀集合的頻率以及閱讀和寫作的期望。

A.用戶嘗試添加已存在的患者的次數（閱讀）

B.您經常閱讀上面未顯示的應用程序其他部分的列表（閱讀）

C.用戶成功添加患者的次數（讀取+寫入）

如果與C相比（A + B）很大，請考慮像java.util.concurrent.locks.ReentrantReadWriteLock這樣的讀/寫鎖。 調用readLock（）開始讀取（只阻止編寫器，而不是其他讀取器），如果需要，釋放讀鎖定並調用writeLock（）以升級到寫入（從而阻止所有其他讀取和寫入）。 獲得寫鎖定后，請務必重新檢查在讀鎖定階段檢查的斷言。

除此之外，您現有的同步看起來很好。

Answer 3

一個想法是ReadWriteLock。 因為在這部分代碼中：

synchronized(this) {
  if(registeredPatients.contains(patient)) {
    return true;
  }
  if(waitingListPatients.contains(patient) ) {
    return false;
  }
  //Not already registered so register or add to waiting list
  return addPatient(patient);
}

您阻止訪問整個列表，即使只是讀取列表不會導致任何線程問題，但是您需要鎖定以防以后指令可以寫入。 這是由ReadWriteLock解決的，通過授予無限制的讀訪問權限，除非有人真正想寫。 這可以像這樣實現：

lock.readLock().lock();
try {
  if(registeredPatients.contains(patient)) {
    return true;
  }
  if(waitingListPatients.contains(patient) ) {
    return false;
  }
} finally {
  lock.readLock().unlock();
}

//Not already registered so register or add to waiting list
lock.writeLock().lock();
try {
  // need to re-check here, as the list could have been changed in between
  if(registeredPatients.contains(patient)) {
    return true;
  }
  if(waitingListPatients.contains(patient) ) {
    return false;
  }
  return addPatient(patient);
} finally {
  lock.writeLock().unlock();
}

現在，如果許多線程只需要讀取，但很少寫入，這將提高應用程序的速度。 如果幾乎所有讀取的線程都寫入，這實際上會減慢速度，因為您不僅需要檢查兩次，還需要鎖定兩次。 另外，synchronized比鎖更快。