Vector真的是线程安全的吗

比眉伴天荒 2021-12-20 00:37 479阅读 0赞

> 转载请标明出处^\_^  
> 原文首发于： [www.zhangruibin.com][]  
> 本文出自于： [RebornChang的博客][www.zhangruibin.com]

# Vector真的是线程安全的吗 #

Vector类 继承了 AbstractList<E> 实现了 List<E>, RandomAccess, Cloneable, java.io.Serializable接口。
     AbstractList 类 继承了 AbstractCollection实现了 List<E>；
     AbstractCollection类 继承了 Collection<E>；
     Collection接口 继承了 Iterable接口；

查看源码得知，所谓安全，是在方法上加上了synchronized关键字以保证单线程持有。  
但是，使用synchronized关键字做线程安全的话，效率低，且不可修改。因为synchronized关键字是JVM级别的，不可控，靠JVM内部机制进行关键字识别以及对象的持有和释放，因此，使用Vector的话，效率很慢。  
而且，使用了synchronized关键字，是可以达到局域性线程同步，但是并不是真正的线程安全。因为：单个方法的原子性（注：原子性，程序的原子性即不会被线程调度机制打断），并不能保证复合操作也具有原子性。  
即：复合操作有可能打破单方法的原子性。

举个栗子：

if (!vector.contains(element)) 
       vector.add(element); 
       then do sm
    }

上面是经典的 put-if-absent 情况，尽管 contains, add 方法在vector源码中都使用synchronized进行同步了.

vector中的源码
    
    
    public boolean contains(Object o) {
            return indexOf(o, 0) >= 0;
        }
          public synchronized int indexOf(Object o, int index) {
            if (o == null) {
                for (int i = index ; i < elementCount ; i++)
                    if (elementData[i]==null)
                        return i;
            } else {
                for (int i = index ; i < elementCount ; i++)
                    if (o.equals(elementData[i]))
                        return i;
            }
            return -1;
        }
        public synchronized boolean add(E e) {
            modCount++;
            ensureCapacityHelper(elementCount + 1);
            elementData[elementCount++] = e;
            return true;
        }

但作为 vector 之外的使用环境，仍然存在 race condition: 因为虽然条件判断 if (!vector.contains(element))与方法调用 vector.add(element); 都是原子性的操作 (atomic)，但在 if 条件判断为真后，那个用来访问vector.contains 方法的锁已经释放，在即将的 vector.add 方法调用 之间有间隙，在多线程环境中，完全有可能被其他线程获得 vector的 lock 并改变其状态, 此时当前线程的vector.add(element); 正在等待。只有当其他线程释放了 vector 的 lock 后，vector.add(element); 继续，但此时它已经基于一个错误的假设了。

因此：  
单个的方法 synchronized 了并不代表组合（compound）的方法调用具有原子性，使 compound actions 成为线程安全的可能解决办法之一还是离不开intrinsic lock (这个锁应该是 vector 的，但由 client 维护)：  
所以我们在使用的时候还要这样,在putIfAbsent的时候，先将vector对象进行加锁：

public static void main(String[] args) {
            Vector vector = new Vector();
            vector.add("aaa");
            vector.add("666");
            putIfAbsent(vector,"666");
        }
    
        public static void putIfAbsent(Vector vector,Object object) {
            synchronized(vector) {
                if (!vector.contains(object)) {
                    vector.add(object);
                }else {
                    System.out.println("The vertor is contains the object of "+object.toString());
                }
            }
        }
        
        结果输出：
        The vertor is contains the object of 666

结论：  
Vector 和 ArrayList 实现了同一接口 List, 但所有的 Vector 的方法都具有 synchronized 关键修饰。但对于复合操作，Vector 仍然需要进行同步处理。

[www.zhangruibin.com]: http://www.zhangruibin.com