Синхронизированные методы в потоках ввода-вывода Java

В Java с Java 1.0 в классе java.io.InputStream есть методы

public synchronized void mark(int readlimit) {}

public synchronized void reset() throws IOException {
    throw new IOException("mark/reset not supported");
}

Почему эти два метода синхронизируются, а все остальные не являются?

Ответ 1

Есть несколько противоречивых фактов, указывающих на то, что синхронизированное ключевое слово здесь просто ошибка:

Конечно, это всего лишь подсказка для разработчиков. Методы пусты, а ключевое слово synchronized не наследуется в подклассах.
С другой стороны, другие методы не синхронизированы, даже абстрактные и пустые методы. Это означает, что нас предупреждали не забывать о синхронизации на mark/ reset, но мы не были предупреждены о параллельных вызовах read(). Это не имеет смысла, потому что одновременное чтение не будет работать без синхронизации.
Многие из реализаций потока JDK имеют некогерентное использование синхронизированных ключевых слов.
java.io.InputStream, поставленный напротив java.nio.Buffer, почти не имеет полезных базовых методов реализации, но был сделан классом. Поэтому он пытается балансировать между этим "скелетным обеспечением" и объявлением контрактов общего метода.

Ответ 2

Это связано с тем, что метки() и reset() работают вместе, как вы можете видеть в документации.

public void mark (int readlimit):Помечает текущую позицию в этом входном потоке. Последующий вызов метода reset репозиционирует этот поток с последним отмеченным чтобы последующие чтения перечитывали одни и те же байты.

Если у вас несколько потоков, которые используют один и тот же InputStream, это может привести к проблемам, если эти два метода не будут синхронизированы.

Обновить комментарий

java.io.InputStream является абстрактным классом, поэтому я считаю, что синхронизировано больше для классов, которые наследуют InputStream как подсказку. Методы mark() и reset() будут использоваться, только если markSupported() возвращает true. И в классе java.io.InputStream#markSupported() возвращается false.

/**
 * Tests if this input stream supports the <code>mark</code> and
 * <code>reset</code> methods. Whether or not <code>mark</code> and
 * <code>reset</code> are supported is an invariant property of a
 * particular input stream instance. The <code>markSupported</code> method
 * of <code>InputStream</code> returns <code>false</code>.
 *
 * @return  <code>true</code> if this stream instance supports the mark
 *          and reset methods; <code>false</code> otherwise.
 * @see     java.io.InputStream#mark(int)
 * @see     java.io.InputStream#reset()
 */
public boolean markSupported() {
    return false;
}

Ответ 3

Так как методы mark() и reset() не содержат внутри них кода, слово "synchronized" является всего лишь "напоминанием" для реализации классов, в которые они должны помещать блокировки или в эти методы, когда они переопределяют их. Это делается для предотвращения условий гонки в многопоточных вариантах использования.

Теперь другие методы InputStream не помечены как "синхронизированные", потому что эти методы никогда не будут бросать IndexOutOfBoundsException, BufferOverflowException и т.д. (за исключением случаев, когда вы проходите в плохих размерах буфера). Эти методы всегда возвращают -1, когда больше нет байтов для чтения, а не выбрасывается исключение. Поэтому их не нужно синхронизировать.

Вы заметите, что read() является абстрактным. И реализующие классы задают "синхронизированный", когда они реализуют этот метод.

Другими словами, абстрактный класс InputStream может обрабатывать многопотоки, а также классы реализации.