java并发编程实践学习（2）--对象的组合

先验条件（Precondition）：某些方法包含基于状态的先验条件。例如，不能从空队列中移除一个元素，在删除元素前队列必须处于非空状态。基于状态的先验条件的操作成为依赖状态操作。

在单线程中，如果某操作无法满足先验条件，就只能失败，但在并发程序中先验条件可能会由于其他线程执行的操作而变成真。

java中等待某个条件为真的各种内置机制（包括等待和通知机制）都与内置加锁紧密关联。

所有权和封装性总是相关联的：对象封装它拥有的所有权，对象对它的封装的状态拥有所有权。

发布了某个可变对象的引用，那就不再拥有独占的控制权。

容器类通常表现出一种“所有权分离”的形式。

4.1设计线程安全的类

在设计线程安全类的过程中，需要包含以下三个基本要素：

• 找出构成对象状态的所有变量
• 找出约束状态变量的不可变性条件
• 建立对象状态的并发访问管理策略

 4.3委托给线程安全的类

可以将共享资源委托给一个线程安全的类。比如ConcurrentHashMap，copyOnWriteArrayList.

如果一个类时由多个独立且线程安全的状态变量组成，并且在所有的操作中都不包含无效状态转换，那么可以将线程安全性委托给底层状态变量。

下面是一个监控车辆位置的实例。其中Point是线程安全不可变的类。

/** * 不可变 */@Immutableclass Point{    public final int x,y;    Point(int x,int y ) {        this.x = x;        this.y = y;    }}/** * 委托给线程安全类的车辆追踪器 */@ThreadSafeclass DelegatingVehicleTracker{    private final ConcurrentHashMap<String,Point> locations;    private final Map<String,Point> unmodifiableMap;   public  DelegatingVehicleTracker(Map<String,Point> points) {        this.locations = new ConcurrentHashMap<>(points);        this.unmodifiableMap = Collections.unmodifiableMap(locations);    }    public Map<String,Point> getLocations(){        return unmodifiableMap;    }    public Point getLocation(String id){        return locations.get(id);    }    public void setLocation(String id,int x,int y){        if(locations.replace(id,new Point(x,y)) == null){            throw new IllegalArgumentException("invalid vehicle name:"+id);        }    }}

　　如果一个状态变量是线程安全的，并且没有任何不变性条件来约束它的值，在变量的操作上也不存在任何不允许的状态转换，那么就可以安全地发布这个变量。

同样是车辆追踪，我想要获取位置，还可以修改位置，安全性问题可以交给底层SafePoint：

/** * 线程安全且可变的Point类 */@ThreadSafeclass SafePoint{    @GuardedBy("this") private int x,y;    private SafePoint(int[] a){        this(a[0],a[1]);    }    public SafePoint(SafePoint p){        this(p.get());    }    public SafePoint(int x,int y){        this.x = x;        this.y = y;    }    public synchronized int[] get(){        return new int[] {x,y};    }    public synchronized void set(int x,int y){        this.x =x;        this.y = y;    }}/** * 安全发布底层状态的车辆追踪器 */@ThreadSafeclass PublishingVehicleTracker{    private final Map<String,SafePoint> locations;    private final Map<String,SafePoint> unmodifiableMap;    PublishingVehicleTracker(Map<String, SafePoint> locations, Map<String, SafePoint> unmodifiableMap) {        this.locations = locations;        this.unmodifiableMap = unmodifiableMap;    }    public Map<String,SafePoint> getLocations(){        return unmodifiableMap;    }    public SafePoint getLocation(String id){        return locations.get(id);    }    public void setLocation(String id,int x,int y){        if (!locations.containsKey(id))            throw new IllegalArgumentException("invalid vehicle name:"+id);        locations.get(id).set(x,y);    }}

　　4.5将同步策略文档化

在文档中说明客户代码需要了解的线程安全性保证，以及代码维护人员需要了解的同步策略。

synchronized,volatile或者任何一个线程安全类都对应于某种同步策略，用于在并发访问时确保数据的完整性。一定要在忘记之前记录下来。

可以使用@GuardedBy("this")或者别的来注释锁。