Java ist auch eine Insel – 11.10 Synchronisation der Datenstrukturen

Java ist auch eine Insel von Christian Ullenboom
Programmieren für die Java 2-Plattform in der Version 5 (Tiger-Release)

Kapitel 11 Datenstrukturen und Algorithmen
	11.1 Mit einem Iterator durch die Daten wandern
		11.1.1 Die Schnittstellen Enumeration und Iterator
	11.2 Datenstrukturen und die Collection-API
		11.2.1 Die Schnittstelle Collection
		11.2.2 Das erste Programm mit Container-Klassen
		11.2.3 Generische Datentypen in der Collection-API
		11.2.4 Der Iterator, die Schnittstelle Iterable und das erweiterte for
		11.2.5 Schnittstellen, die Collection erweitern, und Map
		11.2.6 Konkrete Container-Klassen
	11.3 Listen
		11.3.1 AbstractList
		11.3.2 Beispiel mit List-Methoden
		11.3.3 ArrayList
		11.3.4 asList() und die »echten« Listen
		11.3.5 toArray() von Collection verstehen – die Gefahr einer Falle erkennen
		11.3.6 Die interne Arbeitsweise von ArrayList und Vector
		11.3.7 LinkedList
	11.4 Stack (Kellerspeicher, Stapel)
		11.4.1 Die Methoden von Stack
		11.4.2 Ein Stack ist ein Vector – aha!
	11.5 Queues (Schlangen)
		11.5.1 Blockierende Queues und Prioritätswarteschlangen
	11.6 Assoziative Speicher und die Klasse HashMap
		11.6.1 Ein Objekt der Klasse HashMap erzeugen
		11.6.2 Einfügen und Abfragen der Datenstruktur
		11.6.3 Wichtige Eigenschaften von Assoziativspeichern
		11.6.4 Elemente im Assoziativspeicher müssen unveränderbar bleiben
		11.6.5 Die Arbeitsweise einer Hash-Tabelle
		11.6.6 Aufzählen der Elemente
		11.6.7 Der Gleichheitstest und der Hash-Wert einer Hash-Tabelle
		11.6.8 Klonen
	11.7 Die Properties-Klasse
		11.7.1 Properties setzen und lesen
		11.7.2 Properties verketten
		11.7.3 Eigenschaften ausgeben
		11.7.4 Hierarchische Eigenschaften
		11.7.5 Properties speichern
		11.7.6 Über die Beziehung Properties und Hashtable
	11.8 Mengen (Sets)
		11.8.1 HashSet
		11.8.2 TreeSet – die Menge durch Bäume
	11.9 Algorithmen in Collections
		11.9.1 Datenmanipulation: Umdrehen, Füllen, Kopieren
		11.9.2 Vergleichen von Objekten mit Comparator und Comparable
		11.9.3 Größten und kleinsten Wert einer Collection finden
		11.9.4 Sortieren
		11.9.5 nCopies()
		11.9.6 Singletons
		11.9.7 Elemente in der Collection suchen
	11.10 Synchronisation der Datenstrukturen
	11.11 Die abstrakten Basisklassen für Container
		11.11.1 Optionale Methoden
	11.12 Die Klasse BitSet für Bitmengen
		11.12.1 Ein BitSet anlegen und füllen
		11.12.2 Mengenorientierte Operationen
		11.12.3 Funktionsübersicht
		11.12.4 Primzahlen in einem BitSet verwalten
	11.13 Ein Design-Pattern durch Beobachten von Änderungen
		11.13.1 Design-Pattern
		11.13.2 Das Beobachter-Pattern (Observer/Observable)

11.10 Synchronisation der Datenstrukturen

Ein großer Unterschied zwischen den klassischen Datenstrukturen wie Vector und Hashtable zu denen aus der Collection-API ist, dass alle Methoden durch synchronisierte Blöcke vor parallelen Änderungen geschützt waren. Bei den neuen Klassen wie ArrayList und HashMap sind Einfüge- und Löschoperationen nicht mehr automatisch synchronized. Wenn also die Möglichkeit besteht, dass mehrere Threads konkurrierend auf die Elemente eines Containers zugreifen, müssen die Exemplare der neuen Container-Klassen extern synchronisiert werden. In der Regel wird dazu ein spezielles synchronisierendes Container-Objekt mit einer statischen Funktion synchronizedXXX() angefordert.

Beispiel Eine synchronisierte Liste


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

Diese Funktion liefert ein neues Collection-Objekt, welches sich wie eine Hülle um die existierende Datenstruktur legt und alle Funktionsaufrufe synchronisiert.

class java.util.Collections

static <T> Collection<T> synchronizedCollection(Collection<T> c)
static <T> List<T> synchronizedList(List<T> list)
static <K,V> Map<K,V> synchronizedMap(Map<K,V> m)
static <T> Set<T> synchronizedSet(Set<T> s)
static <K,V> SortedMap<K,V> synchronizedSortedMap(SortedMap<K,V> m)
static <T> SortedSet<T> synchronizedSortedSet(SortedSet<T> s)
Liefert synchronisierte, also Thread-sichere Datenstrukturen.

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