Item 記錄線程安全

記錄執行緒安全的重要性

• 類別契約的一部分：類別如何處理並發存取對其客戶端至關重要。

錯誤假設的風險：

• 同步不良或過度（第 78 項和 79 項）。
• 程序行為中的嚴重錯誤。

使用synchronized作為指標的問題

• 實作細節：不屬於公用 API 的一部分。
• 簡化觀點：線程安全不是二元屬性（全有或全無）；有不同的等級。

執行緒安全等級
不可變：

• 它們的行為就像常數。
• 無需外部同步。
• 範例：字串、長整型、BigInteger。

無條件線程安全：

• 可變實例，但具有足夠的內部同步。
• 安全並發使用，無需額外同步。
• 範例：AtomicLong、ConcurrentHashMap。

有條件執行緒安全：

• 與無條件類似，但有些方法需要外部同步。
• 範例：Collections.synchronized，迭代時需要同步：

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

沒有線程安全：

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

對線程懷有敵意：

• 即使使用外部同步，它們也不安全。
• 通常是錯誤的結果，例如在沒有同步的情況下修改靜態資料。

如何記錄線程安全
Javadoc 中的清晰文件：

• 提供的安全等級。
• 需要外部同步的方法或序列。
• 要使用的特定鎖。

迭代同步文件範例：

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

私有鎖定物件的使用
優點：

• 避免來自客戶端和子類別的干擾。
• 允許將來進行更複雜的並發控制。

範例：

private final Object lock = new Object();

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

最終欄位：防止意外變更鎖定物件。

設計繼承類別時要小心

• 子類和基類使用相同的鎖可能會造成乾擾。
• 優先使用私有鎖以避免衝突。

最終總結

• 總是記錄類別的執行緒安全性（使用文字或註解）。
• 不要只依賴synchronized修飾符來記錄。
• 對於無條件執行緒安全的類，請考慮使用私有鎖定物件。
• 有條件的執行緒安全類別必須指定使用哪些鎖以及何時使用。

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