java并发编程（四）如何设计一个线程安全的类

设计线程安全的类

设计线程安全类的三个基本要素：

1. 找出构成对象的所有变量
2. 找出所有约束所有变量的不变性条件，简单说就是变量的正确限制。一个变量在整个类的逻辑中对其有什么样的限制，比如必须大于0等等条件。
3. 建立对象的并发状态下的访问管理策略。

实例封闭

封装简化了线程安全类的实现过程，提供了一种实例封闭机制。
当一个对象被封装在另一个对象中时，那么对这个对象的访问全部由另一个对象来调用。对这个对象的访问路径都是已知的。
将数据封装在对象内部，通过对象的方法去访问数据，从而保证线程访问数据时能持有正确的锁。

• 对象可以封装在一个实例中，比如作为类的私有变量。
• 对象可以封装某个作用域内，比如作为局部变量。
• 对象可以封装在线程里，比如在方法之间作为参数传递。

并不是说实例封闭的对象就是线程安全的，封闭机制可以方便我们构造线程安全的类，因为在使用封闭机制时，整个访问路径简单可知，在设计线程安全类时就不用检查整个项目。

监视器模式是指在构建类的过程中，将全局变量设置为私有。对变量的变更操作封装在类中的方法里，然后根据情况对方法做同步管理。比如我们只需要对写入加锁，而读不加锁。就可以set方法加锁，get方法不加锁。
监视器模式就是一种典型的实例封闭。

线程的安全性委托

java为我们提供了很多线程安全的组件（atomicLong等），在创建线程安全类的时候我们可以将安全性委托给这些组件，没必要全部自己开发。

但是如果我们的类中所有组件都已经是线程安全的，那么是不是意味着这已经是一个线程安全的类了呢？答案是不一定定的。这要根据类中各组件之间是否依赖，如果一个类中有两个atomicInteger类型的变量a，b。但是如果类中方法需要判断两个变量的大小做逻辑开发的话，就需要我们对这个方法进行合理的线程安全设计。因为a和b两个变量只是各自线程安全，并不意味两个变量的操作是原子的。

如果我们对类中的一个全局变量list使用synchronizedList加锁，然后我们在类中的方法使用这个变量同时对方法加锁，这是不正确的。因为synchronizedList并不是使用这个类上的锁。所以我们对方法的加锁需要像下面代码一样。

public class Test{
	pubilc List list =collections.synchronizedList(new ArrayList);
	public void test(){
		synchronized(list){
			list.add(11);
		}
	}
	//不要这么写
	public synchronized void test(){
			list.add(11);
	}
}

要使这种方法能够正确运行，就是在为方法加锁时要使用和变量保护自己的锁相同的锁。