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武汉java培训:并发编程与不变性

  • 时间:2017-03-27
  • 发布:武汉Java培训
  • 来源:Java教程

武汉java培训:并发编程与不变性,以下是关于java程序语言的知识点,java作为目前主流的计算机开发语言之一,java工程师的待遇也是IT职业中前列的,所以说学习java的前途是无可限量的。

Java并发编程与不变性:

将一连串行为组织为一个原子操作以保证不变性条件,或者使用同步机制保证可见性,以防止读到失效数据或者对象变为不一致状态,这些问题都是因为共享了可变的数据。

如果我们能保证数据不可变,则这些复杂的问题就自然不用去考虑了。

不可变对象一定是线程安全的。

说简单也简单,不可变对象只有一种状态,且由构造器控制。因此,判断不可变对象的状态变得特别简单。

当我们共享一个可变对象,其状态的改变行为都是难以预料的,尤其是作为参数传给了可覆盖的方法时,更糟糕的是这些client代码都可以保留该对象的引用,也就是说状态改变的时机也同样难以预料。

相对于可变对象的共享,不可变对象的共享则简单很多,而且几乎不用考虑弄一个快照。于是我们现在有了一个新的问题:如何让状态不可变
对于"不可变"这一说法无论是JLS还是什么地方都没有明确的定义,但不可变绝对不仅仅是加个final修饰那么简单,比如final修饰的field引用的是一个可变对象,而final保证的仅仅是引用的指向不会发生变化。

没错,不可变对象和不可变的对象引用是两码事。

对于如何构建一个不可变对象,我们有三个条件(虽然说是"条件",但并不是那么硬性的,可以算是某种建议):
对象创建后保证状态不可变

对象的所有field都是

创建期间没有逸出自身引用,保证对象的创建正确。
关于上面三条,这里举一个例子:

让我们检查一下是否满足三个条件:

对象创建后保证状态不可变,是否有变化? 我们首先是用private修饰了stooges,接着提供的两个公有方法中第一个方法是返回boolean而第二个方法getStoogeNames中我们重新创建了一个stooges且保证相同的逻辑而不是直接引用stooges field。对象的所有field都是final,很明显,我们用了final进行描述以防止对象状态在对象生命周期内改变其引用。

创建期间没有逸出自身引用,在stooges声明时我们就指定了引用,并在构造函数中将其初始化,不会有外来方法可以引用到该状态并将其改编。

不得不说这个final修饰是关键。

通常我们对final关键字最直观的印象是,如果一个用final修饰的对象引用的指向是不会改变的(发现这话怎么说都很难表达清楚,但是你懂的),但即使引用了可变的实例,就判断状态而言,加了final就可以简化不少,分析基本不可变的对象总比分析完全可变的对象来得容易多了吧而final和synchronized关键字那样也有多个语义,就是——能确保初始化过程的安全性,从而可以自由共享,不需要进行同步处理(这个同步处理不包括可见性)。

下面是一段用final(更确切地说应该是不可变性)保证了操作原子性(以保证可变性条件)一段例子。某个Servlet接收参数后将参数传入factor方法对其进行运算并将结果进行响应。

假设这个factor方法非常耗时,于是我们想出了一个方法暂时缓解这一状况,即下一次请求的参数和上一次请求的参数相同则响应缓存中的结果。

也就是说每一次请求时我们多了一个步骤,也就是需要判断请求的数字是否和缓存中的一样,如果不同则重新计算,而这一段并不是原子操作,并发出现时会出现破坏可变性条件的情况。而为了应对这个问题,我们可以将这一部分用synchronized保证其原子性,但这里使用另一种方式,使用不可变对象:

这个不可变对象是如何设计的

首先我们保证了所有状态用final进行修饰并在唯一的构造器中进行初始化,注意构造器中对lastFactors进行初始化的那一段,我们用Arrays.copyOf保证了其正确构造,也就是防止逸出。

然后是唯一一个公有方法,这个方法要返回的正是我们计算好的factors,但我们不能直接返回factors,也是为了防止逸出,我们使用了Arrays.copyOf。

下面是使用缓存的Servlet,整个对象只有一个field就是cache,我们用volatile修饰以保证并发时的可见性,即线程A改变了引用时线程B可以立即看到新的缓存。

对于java的知识点Java并发编程与不变性就简单的叙述到这里了,更多有关java方面的教程请继续关注达内科技java技术资讯频道。或者关于达内科技java培训费用等方面问题的,请咨询在线老师。达内科技开设了先学习,包就业,就业后再付款的绿色学习通道,需要了解的可以咨询达内在线老师。

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