java - 在这种情况下，ArrayList 是否会导致竞争条件或死锁？

Question

我最近完成了一个操作系统类(class)的项目，但在该项目的一个特定部分，我想知道我是否做出了最佳决定。在这个项目中，我们需要设计一个PID管理器。

PID 管理器的目的是在进程首次创建时为其分配唯一的进程标识符 (PID)。当进程完成执行时，PID 将返回到 PID 管理器，以便可以将相同的 PID 重新分配给以后的进程。不能为两个进程分配相同的 PID。

以下是我们需要实现的接口(interface):

public interface PIDManager
{

    public static final int MIN_PID = 4;
    public static final int MAX_PID = 127;

    public int getPID();
    public int getPIDWait();
    public void releasePID(int pid);
}

因此 getPID() 只是返回一个唯一的 PID，但如果没有可用的 PID，则返回 -1。 getPIDWait() 返回一个唯一的 PID，但会阻塞调用进程，直到 PID 可用为止。 releasePID() 释放 PID，以便其他需要使用它的进程可以使用它。

我们需要某种类型的数据结构来跟踪分配的 PID。问题描述表明该数据结构需要没有竞争条件和死锁。例如，同一个 PID 可以同时分配给多个进程，这是我们不希望发生的事情。

所以我最近完成了这个项目。我选择使用 ArrayList 来跟踪分配的 PID。我选择 ArrayList 是因为它的大小增长和缩小提供了很多便利，可以轻松地在 ArrayList 中添加或删除 PID，并检查其中是否包含 PID。但现在我不确定 ArrayList 是否会导致竞争条件或死锁。对于这种情况使用 ArrayList 可行吗？如果您愿意，我可以提供我的实现。

Answer 1

如果我正确地解释了您的限制，那么您的 PID 范围是 4-127，因此从性能角度来看，只要您适当锁定，您就可以使用 ArrayList。

使用BitSet 可以更有效地利用内存。您仍然需要适当的锁定。

在占用少量内存但性能更好的情况下，您可能会发现其中一个并发集更高效 - 也许是 ConcurrentSkipListSet。这样您就不需要执行任何锁定，因为它本质上是线程安全的。请参阅here相关主题。