Item 记录线程安全

记录线程安全的重要性

• 类契约的一部分：类如何处理并发访问对其客户端至关重要。

错误假设的风险：

• 同步不良或过度（第 78 项和 79 项）。
• 程序行为中的严重错误。

使用synchronized作为指标的问题

• 实现细节：不属于公共 API 的一部分。
• 简单化观点：线程安全不是二元属性（全有或全无）；有不同的级别。

线程安全级别
不可变：

• 它们的行为就像常数。
• 无需外部同步。
• 示例：字符串、长整型、BigInteger。

无条件线程安全：

• 可变实例，但具有足够的内部同步。
• 安全并发使用，无需额外同步。
• 示例：AtomicLong、ConcurrentHashMap。

有条件线程安全：

• 与无条件类似，但有些方法需要外部同步。
• 示例：Collections.synchronized，迭代时需要同步：

Map<String, String> syncMap = Collections.synchronizedMap(new HashMap<>());
synchronized (syncMap) {
    for (String key : syncMap.keySet()) {
        // Iteração segura
    }
}

没有线程安全：

• 需要涉及外部同步的方法。
• 示例：ArrayList、HashMap。

对线程怀有敌意：

• 即使使用外部同步，它们也不安全。
• 通常是错误的结果，例如在没有同步的情况下修改静态数据。

如何记录线程安全
Javadoc 中的清晰文档：

• 提供的安全级别。
• 需要外部同步的方法或序列。
• 要使用的特定锁。

迭代同步文档示例：

/**
 * É necessário sincronizar manualmente ao iterar sobre as views deste mapa.
 * Exemplo:
 * synchronized (map) {
 *     for (Object key : map.keySet()) {
 *         // Iteração segura
 *     }
 * }
 */

私有锁对象的使用
优点：

• 避免来自客户端和子类的干扰。
• 允许将来进行更复杂的并发控制。

示例：

private final Object lock = new Object();

public void threadSafeMethod() {
    synchronized (lock) {
        // Código protegido
    }
}

最终字段：防止意外更改锁定对象。

设计继承类时要小心

• 子类和基类使用相同的锁可能会造成干扰。
• 优先使用私有锁以避免冲突。

最终总结

• 始终记录类的线程安全性（使用文本或注释）。
• 不要仅仅依赖synchronized修饰符来记录。
• 对于无条件线程安全的类，请考虑使用私有锁定对象。
• 有条件的线程安全类必须指定使用哪些锁以及何时使用。

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