下班后记一些有趣的东西。
这个话题是阿宝同学问我为什么clojure的PersistentVector的节点Node为什么要有个原子引用指向一个线程：
static class Node implements Serializable {
//记录的线程
transient final AtomicReference<Thread> edit;
final Object[] array;
Node(AtomicReference<Thread> edit, Object[] array){
this.edit = edit;
this.array = array;
}
Node(AtomicReference<Thread> edit){
this.edit = edit;
this.array = new Object[32];
}
}
我还真不懂，没有细看过这部分代码，早上花点时间学习了下。
PersistentVector的实现是另一个话题，这里不提。我们都知道clojure的数据结构是immutable的，修改任意一个数据结构都将生成一个新的数据结构，原来的不变。为了减少复制的开销，clojure的数据结构同时是persistent，所谓持久数据结构是将数据组织为树形的层次结构，修改的时候只是root改变，指向不同的节点，原有的节点仍然复用，从而避免了大量的数据复制，具体可以搜索下
ideal hash trees这篇paper， paper难懂，可以看看
这篇blog。
但是在创建PersistentVector的时候，从一堆现有的元素或者集合创建一个PersistentVector，如果每次都重新生成一个PersistentVector，未免太浪费，创建过程的性能会受到影响。我们完全可以假设创建PersistentVector这个过程肯定是线程安全的，没有必要每添加一个元素就重新生成一个PersistentVector，完全可以在同一个PersistentVector上修改。这就是TransientVector的意义所在。
TransientVector就是一个可修改的Vector，调用它添加一个元素，删除一个元素，都是在同一个对象上进行，而不是生成新的对象。查看PersistentVector的创建：
static public PersistentVector create(ISeq items){
TransientVector ret = EMPTY.asTransient();
for(; items != null; items = items.next())
ret = ret.conj(items.first());
return ret.persistent();
}
static public PersistentVector create(List items){
TransientVector ret = EMPTY.asTransient();
for(Object item : items)
ret = ret.conj(item);
return ret.persistent();
}
static public PersistentVector create(Object
items){
TransientVector ret = EMPTY.asTransient();
for(Object item : items)
ret = ret.conj(item);
return ret.persistent();
}
看到三个方法的第一步都是将EMPTY集合transient化，生成一个可修改的TransientVector：
TransientVector(PersistentVector v){
this(v.cnt, v.shift, editableRoot(v.root), editableTail(v.tail));
}
static Node editableRoot(Node node){
return new Node(new AtomicReference<Thread>(Thread.currentThread()), node.array.clone());
}
生成的时候记录了当前的线程在root节点。然后添加元素的时候直接调用TransientVector的conj方法，查看conj可以看到每次返回的都是this:
public TransientVector conj(Object val){
//确保修改过程合法
ensureEditable();
//忽略逻辑
return this;
}
查看ensureEditable方法：
void ensureEditable(){
Thread owner = root.edit.get();
if(owner == Thread.currentThread())
return;
if(owner != null)
throw new IllegalAccessError("Transient used by non-owner thread");
throw new IllegalAccessError("Transient used after persistent! call");
}
终于看到Node中的edit引用的线程被使用了，判断当前修改的线程是否是使得集合transient化的线程，如果不是则抛出异常，这是为了保证对TransientVector的编辑是在同一个线程里，防止因为意外发布TransientVector引用引起的线程安全隐患。
知道了transient集合的用途，我们能在clojure中使用吗？完全没问题，clojure.core有个transient方法，可以将一个集合transient化：
(defn transient
[^clojure.lang.IEditableCollection coll]
(.asTransient coll))
前提是这个集合是可编辑的，clojure的map、vector和set都是可编辑的。让我们确认下transient修改后的集合还是不是自身：
user=> (def v1 [1 2 3])
#'user/v1
user=> (def v2 (transient v1))
#'user/v2
user=> v2
#<TransientVector clojure.lang.PersistentVector$TransientVector@7eb366>
定义了集合v1，v2是调用了transient之后的集合，查看v2，果然是一个
TransientVector。查看v2的元素个数是不是3个：
user=> (.count v2)
3
没问题，注意，我们不能直接调用count函数，因为v2是个普通的java对象，我们必须使用dot操作符来调用java对象的方法。添加一个元素看看：
user=> (def v3 (.conj v2 4))
#'user/v3
user=> v3
#<TransientVector clojure.lang.PersistentVector$TransientVector@7eb366>
添加一个元素后形成集合v3，查看v3，跟v2是同一个对象
#<TransientVector clojure.lang.PersistentVector$TransientVector@7eb366>
。证明了transient集合修改的是自身，而不是生成一个新集合。确认下4有加入v2和v3：
user=> (.nth v3 3)
4
user=> (.count v2)
4
user=> (.count v3)
4
user=> (.nth v2 3)
4
果然没有问题。transient集合的使用应当慎重，除非能确认没有其他线程会去修改集合，并且对线程的可见性要求不高的时候，也许可以尝试下这个技巧。