Java Collections.synchronizedXXX 方法詳解：將非線程安全集合包裝為線程安全

方法作用

Collections.synchronizedList()、synchronizedSet()、synchronizedMap() 等靜態工廠方法，用於將非線程安全的集合（如 ArrayList、HashSet、HashMap）包裝為線程安全的同步視圖。

核心原理

• 返回一個實現了同步接口的包裝類實例（如 SynchronizedList），內部持有對原集合的引用。
• 所有公共方法均加 synchronized(mutex) 鎖，默認鎖對象為包裝器自身（this），也可通過構造函數傳入自定義鎖對象。
• 迭代器不保證線程安全，遍歷時必須手動在包裝器對象上同步。

正確使用示例

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

// 寫操作自動同步
list.add("thread-safe");

// 讀操作自動同步
String first = list.get(0);

// 遍歷必須手動同步！
synchronized (list) {
    for (String s : list) {
        System.out.println(s);
    }
}

常見誤區

1. 以為迭代器安全：list.iterator() 返回的迭代器非線程安全，並發修改會拋 ConcurrentModificationException 或數據不一致。
2. 複合操作非原子：if (!list.contains(x)) list.add(x) 兩步操作間有間隙，需外層同步。
3. 性能瓶頸：全鎖粒度粗，高併發場景建議用 CopyOnWriteArrayList 或 ConcurrentHashMap。

對比：同步包裝器 vs 並發集合

總結

Collections.synchronizedXXX 是快速將舊代碼集合「升級」為線程安全的便捷手段，但僅保證單個方法調用原子性。複合操作、迭代遍歷仍需開發者手動同步。高併發新項目優先選擇 java.util.concurrent 包下的並發集合。