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广州拓胜科技学校新闻>Java并发编程与不变性
  Java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*不变性条件,或者使用同步机制*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*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*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*状态不可变
 
  对象的所有field都是final
 
  创建期间没有逸出自身引用,*对象的创建正确。
 
  关于上面三条,这里举一个例子:
 
  public final class ThreeStooges {
 
  private final Set stooges = new HashSet();
 
  public ThreeStooges() {
 
  stooges.add("Moe");
 
  stooges.add("Larry");
 
  stooges.add("Curly");
 
  }
 
  public boolean isStooge(String name) {
 
  return stooges.contains(name);
 
  }
 
  public String getStoogeNames() {
 
  List stooges = new Vector();
 
  stooges.add("Moe");
 
  stooges.add("Larry");
 
  stooges.add("Curly");
 
  return stooges.toString();
 
  }
 
  }
 
  让我们检查一下是否满足三个条件:
 
  对象创建后*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*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*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*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)*了操作原子性(以*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*其原子性,但这里使用另一种方式,使用不可变对象:
 
  public class OneValueCache {
 
  private final BigInteger lastNumber;
 
  private final BigInteger[] lastFactors;
 
  public OneValueCache(BigInteger i,
 
  BigInteger[] factors) {
 
  lastNumber = i;
 
  lastFactors = Arrays.copyOf(factors, factors.length);
 
  }
 
  public BigInteger[] getFactors(BigInteger i) {
 
  if (lastNumber == null || !lastNumber.equals(i))
 
  return null;
 
  else
 
  return Arrays.copyOf(lastFactors, lastFactors.length);
 
  }
 
  }
 
  这个不可变对象是如何设计的?
 
  首先我们*了所有状态用final进行修饰并在*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*了其正确构造,也就是防止逸出。
 
  然后是*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*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。
 
  public class VolatileCachedFactorizer extends GenericServlet implements Servlet {
 
  private volatile OneValueCache cache = new OneValueCache(null, null);
 
  public void service(ServletRequest req, ServletResponse resp) {
 
  BigInteger i = extractFromRequest(req);
 
  BigInteger[] factors = cache.getFactors(i);
 
  if (factors == null) {
 
  factors = factor(i);
 
  cache = new OneValueCache(i, factors);
 
  }
 
  encodeIntoResponse(resp, factors);
 
  }
 
  void encodeIntoResponse(ServletResponse resp, BigInteger[] factors) {
 
  }
 
  BigInteger extractFromRequest(ServletRequest req) {
 
  return new BigInteger("7"
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