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      看山聊并发:Java 中 Vector 和 SynchronizedList 的区别

      首页 知识中心 软件开发 文章详情页

      看山聊并发:Java 中 Vector 和 SynchronizedList 的区别

      2023-02-13 09:25:28 阅读次数:485

      JavaScript,Spring,程序源码

      Vector虽然种种问题,但是都属于设计上的问题,为什么不在后续版本中进行优化呢?HashMap就优化了好几次。而SynchronizedList这个内部类(也就是通过Collections.synchronizedList(new ArrayList())创建的),也是采用了和Vector类似的同步方式(区别是一个在方法体、一个在方法块上,差别不大),为什么大家还是舍弃Vector呢?

      其实,在 JDK 中,Vector一直没有被标记为Deprecated,也就是说,虽然外界传说Vector有各种问题,但是从 JDK 官方,从没有认为这个亲儿子没用。

      所以,大家不用Vector的原因就剩下两种:

      1. 其他队列比Vector更加适合,优中选优

      2. 大家都说Vector不好用,那我也不用了【个人感觉这种概率更大】

      因为Vector主要是数组结构,所以下面大部分的对比都是比较的是针对ArrayList的同步封装。

      有了Vector为什么还要有SynchronizedList

      这个问题的答案是从 StackOverflow 中找到的。

      在 JDK 1.2 之前,Collections是独立类库,不是 JDK/JRE 中的一部分。当时synchronized性能特别差,很多场景不需要使用同步方式,所以,独立类库的开发者删除了同步操作,这个应该就是ArrayList的前身。但是,少部分场景还是需要使用同步,于是就有了SynchronizedList,一个可以包装所有List子类的包装类,这个类在几乎所有方法上都加上了synchronized同步,这个设计与Vector相似。

      古人说“文人相轻”,其实在编码界也是有鄙视链的。在这里就是:虽然我的设计和你的设计类似,但是我的设计就是比你的好。不过,Collections确实设计更优。

      一个SynchronizedList实现所有List的同步

      SynchronizedList定位是包装类,可以包装所有List的子类。也就是说,无论是ArrayList还是LinkedList都能过实现同步,完全不会修改底层数据结构,既实现的同步,又保留了底层接口的优点。比如LinkedList的插入、删除效率,ArrayList的顺序读取。而且,一个包装类就解决所有List子类的同步需求,完全不需要重复实现一遍。

      相对而言,Vector就比较霸道了,任何想要同步的队列,都需要转换为Vector的数组结构。大家都知道,数组存储需要连续空间,顺序读取效率表现优秀,但是插入和删除效率就比较差了。

      将迭代器的同步权利交给用户

      同步方法中SynchronizedList和Vector很类似,不过迭代器方法有了不同想法。

      看源码就知道,SynchronizedList中的iterator和listIterator方法都没有实现同步,所以在获取迭代器的时候不会阻塞。

      public Iterator<E> iterator() {
          return list.iterator(); // Must be manually synched by user!
      }
      
      public ListIterator<E> listIterator() {
          return list.listIterator(); // Must be manually synched by user
      }
      
      public ListIterator<E> listIterator(int index) {
          return list.listIterator(index); // Must be manually synched by user
      }

      如果需要迭代的话,直接用synchronized包一下队列对象就可以了,代码如下:

      final List<String> list = Collections.synchronizedList(new ArrayList());
      list.add("A");
      list.add("B");
      list.add("C");
      final Iterator<String> iterator = list.iterator();
      
      synchronized (list) {
          while (iterator.hasNext()) {
              final String next = iterator.next();
              System.out.println(next);
          }
      }

      我们再看下Vector迭代器实现:

      /**
          * An optimized version of AbstractList.Itr
          */
      private class Itr implements Iterator<E> {
          int cursor;       // index of next element to return
          int lastRet = -1; // index of last element returned; -1 if no such
          int expectedModCount = modCount;
      
          public boolean hasNext() {
              // Racy but within spec, since modifications are checked
              // within or after synchronization in next/previous
              return cursor != elementCount;
          }
      
          public E next() {
              synchronized (Vector.this) {
                  checkForComodification();
                  int i = cursor;
                  if (i >= elementCount)
                      throw new NoSuchElementException();
                  cursor = i + 1;
                  return elementData(lastRet = i);
              }
          }
      
          public void remove() {
              if (lastRet == -1)
                  throw new IllegalStateException();
              synchronized (Vector.this) {
                  checkForComodification();
                  Vector.this.remove(lastRet);
                  expectedModCount = modCount;
              }
              cursor = lastRet;
              lastRet = -1;
          }
      
          // 此处省略一些方法
      }

      Vector的迭代器用synchronized (Vector.this)加锁,其实也是对当前类实例加锁,和我们自己实现的加锁方式一致。当然,从这点上来说,Vector能够保证在开发人员无意识的情况下,避免为同步造成的错误,这也是Vector的一个优点。

      Vector不完全一无是处

      虽然Vector在其他地方败给了Collections,但是在扩容这方面,还有一个可取之处。先看看Vector的扩容方法:

      private void grow(int minCapacity) {
          // overflow-conscious code
          int oldCapacity = elementData.length;
          int newCapacity = oldCapacity + ((capacityIncrement > 0) ?
                                              capacityIncrement : oldCapacity);
          if (newCapacity - minCapacity < 0)
              newCapacity = minCapacity;
          if (newCapacity - MAX_ARRAY_SIZE > 0)
              newCapacity = hugeCapacity(minCapacity);
          elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity);
      }

      在计算新数组长度的时候,会检查capacityIncrement是否大于 0,如果是,就扩容capacityIncrement的大小。就是说,在Vector中可以指定扩容大小,如果没有指定,默认扩容到原来的 2 倍;而ArrayList只能扩容到 1.5 倍,没有办法自定义扩容大小。

      仔细想想,这点并没有什么用处。

      文末总结

      1. Vector内部结构是数组,与Collections.synchronizedList(new ArrayList())类似。

      2. Vector可以指定扩容大小,默认是扩容到原数组长度的 2 倍;ArrayList不能指定扩容大小,直接扩容到原数组大小的 1.5 倍。

      3. SynchronizedList是一个包装类,可以将List子类都包装为同步队列,从非线程安全队列转为线程安全队列,没有性能延迟,直接包装即可;Vector是一个基于数组的同步队列,其他队列想要转换为Vector,需要有数据拷贝。

      4. SynchronizedList的迭代器没有做同步,需要用户自己实现;Vector的迭代器做好了同步,开发人员不需要关心同步。

      5. Vector至今未标记Deprecated,而且随着 JDK 发布,也在更新实现。虽然 JDK 承诺兼容,但是一直没有标记过期,其用意不得而知。


      版权声明:本文内容来自第三方投稿或授权转载,原文地址:http://ifeve.com/%e7%9c%8b%e5%b1%b1%e8%81%8a%e5%b9%b6%e5%8f%91%ef%bc%9ajava-%e4%b8%ad-vector-%e5%92%8c-synchronizedlist-%e7%9a%84%e5%8c%ba%e5%88%ab/,作者:并发编程网,版权归原作者所有。本网站转在其作品的目的在于传递更多信息,不拥有版权,亦不承担相应法律责任。如因作品内容、版权等问题需要同本网站联系,请发邮件至ctyunbbs@chinatelecom.cn沟通。

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