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我最近完成了一个操作系统课程的项目，但在项目的一个特定部分，我想知道我是否做出了最好的决定。在这个项目中，我们需要设计一个 PID Manager。

PID 管理器背后的目的是在首次创建进程时为其分配唯一的进程标识符 (PID)。当进程完成执行时，PID 将返回给 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。

下面是我们需要实现的接口：

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。releasePID() 释放 PID 以便它可以被另一个需要使用它的进程使用。

我们需要某种类型的数据结构来跟踪分配的 PID。问题描述说这个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，这是我们不希望的。

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。我选择了 ArrayList 是因为它的大小可以增长和缩小，这提供了很多便利，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。在这种情况下使用 ArrayList 会起作用吗？如果你愿意，我可以提供我的实现。

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如果我正确地解释了您的限制，那么您的 PID 范围是 4-127，所以从性能方面来说ArrayList，只要您适当地锁定，您就可以使用。

稍微更有效地使用内存是使用BitSet. 您仍然需要适当的锁定。

以轻微的内存成本但更好的性能，您可能会发现其中一个并发集更有效 - 可能是ConcurrentSkipListSet. 然后，您不需要执行任何锁定，因为它本质上是线程安全的。有关相关线程，请参见此处。

于 2013-10-08T23:44:57.963 回答