Question

我正在尝试在Java中实现多线程服务器，其中服务器为连接到它的每个客户端生成一个新线程。通信在一个实现Runnable接口的类中执行，并将Socket描述符作为输入。当新客户端连接时，我使用Socket描述符编号生成一个新线程。

我需要在服务器上维护两个ArrayLists，每当新客户端加入系统时（使用客户端发送的一些数据）都会更新。如何在不同线程中运行的多个客户端之间实现共享ArrayList的这种行为？

Answer 1

您可以在主服务器线程中创建并发集合的一个实例，然后通过构造函数将其传递给每个Runnable套接字处理程序。（听起来你已经在做这样的事情来传递Socket本身了。）

CopyOnWriteArrayList是并发List实现，但效率不高。还有其他支持并发访问的集合类型，可能会提供更好的性能。

Answer 2

如果您期望很多客户并希望随机访问它们，请使用ConcurrentSkipListMap。这为您提供了一个高效，线程安全，无阻塞的Map。使用索引号作为键，或使用更有意义的东西。如果你只需要一个简单的列表（没有随机访问），可以使用ConcurrentLinkedQueue，除了它是一个单链表而不是Map之外，这是完全相同的。

另一种方法是使用ArrayList（或数组），但将其视为不可变的。当您需要添加客户端时，复制旧客户端，将客户端添加到客户端，然后将旧客户端替换为旧客户端。（CopyOnWriteArrayList，正如erickson建议的那样，为你做这件事。）这会在维护列表时花费你，但让成群的线程得到控制并一次性使用列表。不可否认，当您需要在每次添加后处理列表，可能对其进行排序，以及添加和删除受添加影响的一些条目时，此技术才变得非常有用。）

Answer 3

如果您希望ArrayList存储每个客户端信息并通过客户端ID访问它，我建议使用java.util.concurrent.ConcurrentHashMap并将客户端ID作为密钥，因为这非常简单易于实现

如果您确实需要ArrayList，我会将其隐藏为服务器代码中的实现细节。然后，您可以从Runnable调用一些服务器方法来更新ArrayList。通过这种方式，您可以从非常简单的开始：

public class Server {
    ...      
    private ArrayList<Info> infos = new ArrayList<Info>();
    ...
    // Create one method for each *abstract* operation
    // that you need to perform on the ArrayList
    // (Do *NOT* implement read / write primitives
    // unless that is exactly what you need. The idea is
    // that all synchronization that you might need on 
    // the ArrayList happens inside those methods, so
    // the Runnables are unaware of the implementation
    // you haven chosen.)

    // Here I have used example operations that are
    // a bit more complex than read / write primitives
    // so the intention is more clear.

    public void clearInfo(int pos) {
        synchronized (infos) {
            infos.set(pos, null);
        }
    }

    public Info updateInfo(int pos, Info info) {
        Info oldInfo = null;
        synchronized (infos) {
            oldInfo = infos.get(pos);
            infos.set(pos, info);
        }
        return oldInfo;
    }
    ...
    public Info readInfo(int pos) {
        Info info = null;
        synchronized (infos) {
            infos.get(pos);
            info.incrementReadCount();
        }
        return null;
    }
    ...
}
...
public class ClientRunnable implements Runnable {
    ...
    private Server server;
    ...
    @Override
    public void run() {
        ...
        Info info = // getInfo();
        int writePos = // getWritePos();
        Info old = server.updateInfo(writePos, info);
        ...
        int readPos = // getReadPos();            
        Info newInfo = server.readInfo(readPos);
        ...
    }
    ...
}

然后，当您对应用程序进行概要分析时，如果您在访问列表时发现争用，则可以微调锁定甚至将实现更改为无锁定，同时最大限度地减少对代码的影响。如今，Java的锁定速度非常快，所以在很多情况下这个简单的解决方案可能已经足够好了。

多线程服务器共享ArrayList

3 个答案: