Как правильно создать класс SynchronizedStack?

Question

Я сделал простой синхронизированный объект стека в Java, просто для учебных целей. Вот что я сделал:

public class SynchronizedStack {
    private ArrayDeque<Integer> stack;

    public SynchronizedStack(){
        this.stack = new ArrayDeque<Integer>();     
    }

    public synchronized Integer pop(){
        return this.stack.pop();
    }

    public synchronized int forcePop(){
        while(isEmpty()){
            System.out.println("    Stack is empty");
            try {
                wait();
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
        return this.stack.pop();
    }

    public synchronized void push(int i){
        this.stack.push(i);
        notifyAll();
    }

    public boolean isEmpty(){
        return this.stack.isEmpty();
    }

    public synchronized void pushAll(int[] d){
        for(int i = 0; i < d.length; i++){
            this.stack.push(i);
        }
        notifyAll();
    }

    public synchronized String toString(){
        String s = "[";
        Iterator<Integer> it = this.stack.iterator();   
        while(it.hasNext()){
            s += it.next() + ", ";
        }
        s += "]";
        return s;
    }
}

Вот мои вопросы:

• Можно ли не синхронизировать метод isEmtpy()? Я подумал, что это потому, что даже если другой поток изменяет стек одновременно, он все равно будет возвращать согласованный результат (нет операции, которая переходит в состояние isEmpty, которое не является ни начальным, ни конечным). Или лучше разработать синхронизацию всех методов синхронизированного объекта?

• Мне не нравится метод forcePop(). Я просто хотел создать поток, который мог бы ждать, пока элемент не будет помещен в стек, прежде чем извлекать элемент, и я подумал, что лучше всего сделать цикл с wait() в методе run() потока , но я не могу, потому что это бросает IllegalMonitorStatException. Как правильно сделать что-то подобное?

• Любой другой комментарий / предложение?

Спасибо!

Answer 1

• Stack сам уже синхронизирован, поэтому нет смысла снова применять синхронизацию (используйте ArrayDeque, если вы хотите использовать несинхронизированный стек)

• Это НЕ ОК (кроме факта из предыдущего пункта), потому что отсутствие синхронизации может вызвать эффект видимости памяти.

• forcePop() довольно хорошо. Хотя он должен пройти InterruptedException, не ловя его, чтобы следовать контракту метода прерываемой блокировки. Это позволит вам прервать поток, заблокированный на forcePop() вызове, вызвав Thread.interrupt().

Answer 2

Я думаю, вы немного смешиваете идиомы.Вы поддерживаете SynchronizedStack с java.util.Stack, что в свою очередь поддерживается java.util.Vector, что составляет synchronized.Я думаю, вы должны инкапсулировать поведение wait() и notify() в другом классе.

Answer 3

Предположим, что stack.isEmpty() не потребуется синхронизация, может быть правдой, но вы полагаетесь на детали реализации класса, который не контролируется. В Javadocs Stack говорится, что класс не является потокобезопасным, поэтому вам следует синхронизировать весь доступ.

Answer 4

Единственная проблема с не синхронизацией isEmpty() заключается в том, что вы не знаете, что происходит внизу. Хотя ваши рассуждения вполне разумны, они предполагают, что базовый Stack также ведет себя разумно. Что, вероятно, и есть в данном случае, но вы не можете полагаться на это в целом.

И вторая часть вашего вопроса, нет ничего плохого в операции блокирования всплывающих окон, см. this для полной реализации всех возможных стратегий.

И еще одно предложение: если вы создаете класс, который может быть повторно использован в нескольких частях приложения (или даже в нескольких приложениях), не используйте методы synchronized. Сделайте это вместо:

public class Whatever {
  private Object lock = new Object();

  public void doSomething() {
    synchronized( lock ) {
      ...
    }
  }
}

Причина этого в том, что вы на самом деле не знаете, хотят ли пользователи вашего класса синхронизироваться с вашими Whatever экземплярами или нет. Если они это сделают, они могут помешать работе самого класса. Таким образом, вы получите свой собственный личный замок, которому никто не сможет помешать.