JCIP-06-同步容器类
问题
为什么需要同步容器类？
同步容器类的优点和缺点？
对我们设计的启发
同步容器类
java 中的同步容器
在Java中，同步容器主要包括2类：
1）Vector、Stack、HashTable
2）Collections类中提供的静态工厂方法创建的类
Vector实现了List接口，Vector实际上就是一个数组，和ArrayList类似，但是Vector中的方法都是synchronized方法，即进行了同步措施。
Stack也是一个同步容器，它的方法也用synchronized进行了同步，它实际上是继承于Vector类。
HashTable实现了Map接口，它和HashMap很相似，但是HashTable进行了同步处理，而HashMap没有。
Collections类是一个工具提供类，注意，它和Collection不同，Collection是一个顶层的接口。
在Collections类中提供了大量的方法，比如对集合或者容器进行排序、查找等操作。
最重要的是，在它里面提供了几个静态工厂方法 Collections.synchronizedXXX 来创建同步容器类，
这些类实现安全的方式是，将他们的状态封装起来，并对每个public方法进行同步，从而使得每次只有一个线程能访问容器的状态。
复合操作
同步容器类都是线程安全的，但是对于某些复合操作需要额外的加锁来保护。常见复合操作有：迭代（反复访问元素，直到遍历所有元素）、跳转（根据指定顺序找到当期元素的下一个元素）以及条件运算（如：如没有则添加）。
Get/Delete 线程问题
存在问题的代码
public static Object getLast(Vector list){
int lastIndex = list.size() - 1;
return list.get(lastIndex)
}
public static void deleteLast(Vector list){
int lastIndex = list.size() - 1;
list.remove(lastIndex);
}上面例子中，Vector中定义了两个方法，它们都执行先检查再运行操作。先获取数组大小，再获取或删除最后一个元素。这些方法看似没问题，并且都是线程安全的，也不破坏Vector。但是从调用者角度来看，就有问题了。可能A线程调用getLast的过程中，B线程调用了deleteLast，Vector元素减少，导致A线程调用失败。
同步容器类遵守同步策略，即支持客户端加锁，因此只要我们知道应该使用那个锁，就能创建一些新的操作。这些新操作与容器与其他操作都是原子操作。同步容器通过自身的锁来保护它的每个方法。通过获取容器的锁，就能使上面的方法称为原子操作。size和get操作之间不会有其他操作。
Vector 上复合加锁
public static Object getLast(Vector list){
synchronized(list){
int lastIndex = list.size() - 1;
return list.get(lastIndex)
}
}
public static void deleteLast(Vector list){
synchronized(list){
int lastIndex = list.size() - 1;
list.remove(lastIndex);
}
}遍历的线程安全问题
问题代码
同样的问题也会出现在遍历上，如下面的例子：
for(int i=0; i();
public synchronized void add(Integer i){set.add(i)}
public synchronized void remove(Integer i){set.remove(i)}
public void addTenThings(){
Random r = new Random();
for(int i=0;i<10;i++){
add(r.nextInt());
}
System.out.println("debug" + set)
}
}addTenThings方法可能抛出ConcurrentModificationException异常，因为在打印输出的时候进行字符串连接，会调用set的toString方法，toString方法会对容器进行迭代。在使用println前必须获取HiddenIterator的锁，但是实际应用中可能忽略。
封装对象的状态有助于维持不变性，封装对象的同步机制有助有确保实施同步策略。
如果使用synchronizedSet来包装HashSet，并且对同步代码进行封装，就不会发生这种错误。
隐式迭代情况
除了toString，hashCode和equals等方法也会间接执行迭代操作。
当容器作为另一个容器的元素和键值时，就会出现这种情况。
同样，containsAll，removeAll等方法，以及把容器作为参数的构造函数都会对容器进行迭代。这些间接操作都有可能抛出ConcurrentModificationException异常。
同步容器的缺陷
并非任何场景都是线程安全的。
因为加锁，性能比较差。
参考资料
《java 并发编程的艺术》