对象的组合
4.1 设计线程安全的类
在设计线程安全类的过程中，需要包含一下三个基本要素：
- 找出构成对象状态的所有变量。
- 找出约束状态变量的不变性条件。
- 建立对象状态的并发访问管理策略。
4.1.1 收集同步需求
如果不了解对象的不变性与厚颜条件，那么就不能确保线程安全性。要满足在状态变量的有效值或状态转换上的各种约束条件，就需要结组于原子性和封装性。
4.1.2 依赖状态的操作
4.13 状态的所有权
4.2 实例封闭
将数据封闭在对象内部，可以将数据的访问限制在对象的方法上，从而更加容易确保在访问数据时总能持有正确的锁。
封闭机制更加易于构造线程安全的类，因为当封闭类的状态时，在分析类的线程安全性时就无需检查整个程序。
4.2.1 Java监视器模式
通过一个私有锁来保护状态
public class PrivateLock { private final Object myLock = new Object(); @GuardedBy("myLock") Widget widget; void someMethod() { synchronized(myLock) { // 访问或修改Widget的状态 } } }
4.2.2 实例:车辆追踪
4.3 线程安全性的委托
4.3.1 示例:基于委托的车辆跟踪器
4.3.2 独立的状态变量
4.3.3 当委托失效时
如果一个类时由多个独立且线程安全的状态变量组成，并且在所有的操作中都不包含无效状态转换，那么可以将线程安全性安全性委托给底层的状态变量。
如果一个状态变量是线程安全的，并且没有任何不变性条件来约束它的值，在变量的操作上也不存在任何不允许的状态转换，那么就可以说安全地发布这个变量。
4.4 在现有的线程安全类中添加功能
扩展Vector并增加一个"若没有则添加"方法
@TheadSafe public class BetterVector<E> extends Vector<E> { public synchronized boolean putIfAbsent(E x) { boolean absent = !contains(x); if(absent) { add(x) } return absent; } }
"扩展"方法比直接将代码添加到类中更加脆弱，因为现在的同步策略实现被分布到多个单独维护的源代码文件中。
4.4.1 客户端加锁机制
非现象安全的"若没有则添加"（不要这么做）
@NotThreadSafe public class ListHelper<E> { public List<E> list = Colletions.synchronizedList(new ArrayList<E>()); pblic synchronized boolean putIfAbsent(E x) { boolean absent = list.contains(x); if(absent) list.add(x); return absent; } }
ListHelper只是带来了同步的假象，尽管所有的链表操作都被声明为synchronized,但是却使用了不同的锁。(list本身的锁和ListHelper对象的锁)
通过客户端加锁来实现“若没有则添加”（线程安全）
@ThreadSafe public class ListHelper<E> { public List<E> list = Colletions.synchronizedList(new ArrayList<E>()); pblic boolean putIfAbsent(E x) { synchronized(list) { boolean absent = list.contains(x); if(absent) list.add(x); return absent; } } }
4.4.2 组合
通过组合实现“若没有则添加”
@ThreadSafe public class ImporvedList<T> implements List<T> { private final List<T> list; public ImprovedList(List<T> list) { this.list = list;} public synchronized boolean putIfAbsent(T x) { boolean contains = list.contains(x); if (contains) list.add(x); return !contains; } public synchronized void clear() { lsit.clear(); } // ... 按照类似的方法委托List的其他方法 }
事实上，我们使用了Java监视器模式来封装现有的List,并且只要在类中拥有指向底层List的唯一外部引用，就能确保线程安全性。
4.5 将同步策略文档化
在文档中说明客户端代码需要了解的线程安全性保证，以及代码人员需要了解的同步策略。