[Java] Thread-safe 問題

之前在面試的時候被問過：如何解決Thread-saafe的問題。
那個時候回答不出來，之前學習時有講到執行緒 ( Thread ) ，但是沒有進一步討論Thread-safe的問題。現在這間公司由於是撰寫JSP，JSP經過APServer編譯後，也是使用Thread來執行，前輩提到這個問題時才想起之前有面試的一家公司問過這個問題。

要解決這個問題很簡單，以下參考Gossip@Openhome：

容器類預設沒有考慮執行緒安全問題，您必須自行實作同步以確保共用資料在多執行緒存取下不會出錯，例如若您使用 List物件時，您可以這樣實作：

// arraylist參考至一個ArrayList的一個實例 
synchronized(arraylist) {
    arraylist.add(new SomeClass()); 
}

事實上，您也可以使用Collections的synchronizedXXX()等方法來傳回一個同步化的容器物件，例如傳回一個同步化的List：

List list = Collections.synchronizedList(new ArrayList());

以這種方式返回的List物件，在存取資料時，會進行同步化的工作，不過在您使用Iterator遍訪物件時，您仍必須實作同步化，因為這樣的List使用iterator()方法返回的Iterator物件，並沒有保證執行緒安全（Thread-safe），一個實作遍訪的例子如下：

List list = Collections.synchronizedList(new ArrayList());
      ...
synchronized(list) {
      Iterator i = list.iterator(); 
      while (i.hasNext())
          foo(i.next());
}

在J2SE 5.0之後，新增了 java.util.concurrent 這個 package，當中包括了一些確保執行緒安全的 Collection 類，例如 ConcurrentHashMap、CopyOnWriteArrayList、CopyOnWriteArraySet等等，這些新增的 Collection 類基本行為與先前介紹的Map、List、Set等物件是相同的，所不同的是增加了同步化的功能，而且依物件的特性不同而有不同的同步化實作，以確保效率與安全性。

例如ConcurrentHashMap，它針對Hash Table中不同的區段（segment）進行同步化，而不是對整個物件進行同步化，預設上HashMap有16個區段，當有執行緒在存取第一個區段時， 第一個區域進入同步化，然而另一個執行緒仍可以存取第一個區段以外的區段，而不用等待第一個執行緒存取完成，所以與同步化整個物件來說，新增的這些同步化 物件，在效率與安全性上取得了較好的平衡。