對象鎖定私有類成員 - 最佳實踐？ （JAVA）

Question

前幾天我問了一個類似的問題 ，但對回復不滿意，主要是因為我提供的代碼有一些人們關注的問題。

基本上，在Java中鎖定私有成員的最佳做法是什么？ 假設每個私有字段只能單獨操作而不能一起操作（比如下面我的Test類示例），你應該直接鎖定每個私有字段（例1），還是應該使用每個私有字段的一般鎖定對象來鎖定（例2）？

示例1：直接鎖定私有字段

class Test {
  private final List<Object> xList = new ArrayList<Object>();
  private final List<Object> yList = new ArrayList<Object>();

  /* xList methods */ 

  public void addToX(Object o) {
    synchronized(xList) {
      xList.add(o);
    }
  }

  public void removeFromX(Object o) {
    synchronized(xList) {
      xList.remove(o);
    }
  }

  /* yList methods */ 

  public void addToY(Object o) {
    synchronized(yList) {
      yList.add(o);
    }
  }

  public void removeFromY(Object o) {
    synchronized(yList) {
      yList.remove(o);
    }
  }
}

示例2：每個私有字段使用鎖定對象

class Test {
  private final Object xLock = new Object();
  private final Object yLock = new Object();
  private List<Object> xList = new ArrayList<Object>();
  private List<Object> yList = new ArrayList<Object>();

  /* xList methods */ 

  public void addToX(Object o) {
    synchronized(xLock) {
      xList.add(o);
    }
  }

  public void removeFromX(Object o) {
    synchronized(xLock) {
      xList.remove(o);
    }
  }

  /* yList methods */ 

  public void addToY(Object o) {
    synchronized(yLock) {
      yList.add(o);
    }
  }

  public void removeFromY(Object o) {
    synchronized(yLock) {
      yList.remove(o);
    }
  }
}

Answer 1

我個人更喜歡第二種形式。 沒有其他的代碼在所有可以使用該參考（除非反射，調試的API等）。 您無需擔心列表的內部詳細信息是否嘗試在其上進行同步。 （你在列表上調用的任何方法顯然都可以訪問this ，因此可以同步它。）你純粹使用它來鎖定 - 所以你也在“我是一個鎖”和“我之間分離了關注點列表“。

我發現這樣可以更容易推理顯示器，因為您可以輕松查看使用它的所有可能代碼。

您可能希望創建一個純粹用作監視器的單獨類，並使用toString()的覆蓋來幫助診斷。 它還可以使變量的目的更清晰。

誠然，這種方法的確需要更多的內存，而且通常你不必擔心代碼鎖定在this ...但我個人覺得分離關切，並不必擔心代碼是否做鎖本身勝過的好處效率成本。 如果由於某種原因發現“浪費”的對象是性能瓶頸（並且在分析了可能要同步的類中的代碼之后），您總是可以選擇第一個表單。

（就我個人而言，我希望Java和.NET 都沒有 “每個對象都有一個相關的監視器”路徑，但這是另一天的咆哮。）

Answer 2

例1更好。 由於xList是final ，因此它們非常適合同步。 不需要額外的鎖定對象，不必要地使代碼復雜化並消耗內存。 只確保列表本身永遠不會暴露給外界破壞封裝和線程安全。

但請考慮：

• CopyOnWriteArrayList

• Collections.synchronizedList() - 另請參見： Java synchronized block與Collections.synchronizedMap

Answer 3

讓我們這樣說：第二種方法使用更多代碼 - 這些額外代碼會給你帶來什么？ 就並發性而言，兩者完全相同，因此從應用程序設計的大局來看，它必須是其他方面。

Answer 4

即使你確定你正在進行鎖定的對象永遠不會改變，我發現使用特殊對象只是為了鎖定更令人放心。 它使它更透明。 如果該類將來被其他人顯着擴展和/或修改，他可能會找到使xList非最終版的理由，而不會注意到它用於鎖定。 這很快就會導致問題。 線程安全並非易事，並且在代碼發展時會變得更加復雜，因此盡可能清晰且安全。 與診斷線程安全問題的成本相比，具有用於鎖定的單獨對象的成本較小。