最近遇到的一个Java多线程问题
1. 问题描述
我的code出了一个多线程问题，错误如下：
被同事指出问题出在多线程访问数据上，问题具体如下：项目中线程主要有两个：android自带的UIThread，GLSurfaceView中的GLThread负责渲染场景中所有的图形元素，两个线程同时访问对象内的数据。
代码原型如下：
class GLLinesGroupOverlay extends GLLinesOverlay {
protected ArrayList<GLLinesOverlay> mLineGroup;
// call in UIThread
public void populate() {
synchronized (mLineGroup) {
// 初始化数据
}
}
// call in UIThread
public boolean onTap(float x, float y) {
synchronized (mLineGroup) {
// 点击事件处理
}
}
// call in GLThread
public void draw(GL10 gl) {
synchronized (mLineGroup) {
// 绘制
}
}
}
class GLMultipleAAOverlay extends GLLinesGroupOverlay {
@Override
public void populate() {
// ##### 操作mLineGroup，忘记加锁啦 #####
}
}
基类中对数据成员的操作都进行了加锁，写派生类的时候头脑不是特别清楚了，重写了方法但是忘记加锁，而且GLMultipleAAOverlay的构造和调用也很奇葩，代码如下：
// UI线程中调用构造overlay，添加到GL渲染队列中 GLMultipleAAOverlay mtOverlay = new GLMultipleAAOverlay(); addOverlay(mtOverlay); // 添加到GL渲染队列中 // ##### 时序问题 ##### mtOverlay.populate(); // 初始化数据。new了mtOverlay对象立刻添加到渲染队列中，addOverlay(mtOverlay)函数返回后 GLThread线程就不断调用该overlay的draw函数，然后UI线程再调用mtOverlay.populate()函数结果就悲催了， 随机性crash，而且不同手机上行为不一致，在我的HTC G10上一直没crash过，在同事的手机上频率很高。
如果调用代码改成：
// UI线程中调用构造overlay，populate完成后添加到GL渲染队列中 GLMultipleAAOverlay mtOverlay = new GLMultipleAAOverlay(); mtOverlay.populate(); // 初始化数据。 addOverlay(mtOverlay); // 添加到GL渲染队列中这么调用populate完成后GL渲染才开始，不会有并发访问问题，然而确多了一个坑： 如果GLMultipleAAOverlay重写onTap函数，而且忘记加锁就会有并发访问。
多线程本身是跟函数调用时序无关的，所以不能把希望季寄托于GLLinesGroupOverlay的所有函数被以某种正确的时序调用，多线程坑的根因出在派生类可以重写基类函数，任意访问数据成员mLineGroup所致。
2. 问题解决办法
想到了两种思路：
方法1：mLineGroup私有化，取代数据protected的方式是一个final protected数据访问接口，而且接口内对数mLineGroup加锁。不过这么搞粒度过小了吧。
方法2：
class GLLinesGroupOverlay extends GLLinesOverlay {
protected ArrayList<GLLinesOverlay> mLineGroup;
// public final interface function
// call in UIThread
public final void populate() {
synchronized (mLineGroup) {
// 初始化数据
populateImpl();
}
}
// call in UIThread
public final boolean onTap(float x, float y) {
synchronized (mLineGroup) {
onTapImpl(x, y);
}
}
// call in GLThread
public final void draw(GL10 gl) {
synchronized (mLineGroup) {
drawImpl(gl);
}
}
// protected function implementation
// ##### 这些函数可以被重写，但是不能加锁 #####
proteced void populateImpl() {
// 操作数组，初始化数据
}
protected boolean onTapImpl(float x, float y) {
// 操作数组，点击事件处理
}
protected boolean void drawImpl(GL10 gl) {
// 操作数组，绘制
}
}
class GLMultipleAAOverlay extends GLLinesGroupOverlay {
@Override
protected void populateImpl() {
// ~~~~~ 操作mLineGroup，不用加锁 ~~~~~
}
}public final函数做架子，protected的重载函数做里子。架子中考虑了多线程访问问题，里子直接实现逻辑即可。
通过final阻止public接口被重写，protected函数实现接口可以重写，而且不需要也不能加锁（如果有人吃饱了没事干，还要加锁那可能也会有问题）！
数据被设成protected，希望派生来访问修改，而且希望派生类在加锁的情况下访问。 真心没有万全之策，只能寄希望于写派生类的人头脑清楚点！
3. final后语
Java 数据不想被修改，函数不想被重写 统一采用final。
final类不能被继承，没有子类，final类中的方法默认是final的。
final方法不能被子类的方法覆盖，但可以被继承。
final成员变量表示常量，只能被赋值一次，赋值后值不再改变。
final不能用于修饰构造方法。
final类不能被继承，没有子类，final类中的方法默认是final的。
final方法不能被子类的方法覆盖，但可以被继承。
final成员变量表示常量，只能被赋值一次，赋值后值不再改变。
final不能用于修饰构造方法。
C++ 数据不想被修改const；C++11才开始增加override和final关键字： http://www.devbean.net/2012/05/cpp11-override-final/