java中ArrayList为什么线程不安全，解决办法

故障现象

先写一个demo，看看什么情况下，ArrayList出现线程安全问题：

    public static void main(String[] args) {
        List<String> list = new ArrayList<>();

        for(int i = 0; i<3 ; i++){
            new Thread(()->{
                list.add(UUID.randomUUID().toString().substring(0,8));
                System.out.println(list);
            }).start();
        }

    }

1、开启三个线程，同时操作list集合，分别给集合添加一个元素
2、每个线程在添加完成后打印出集合

导致原因

ArrayList中任何方法都没有任何加锁操作，如：

    public boolean add(E e) {
        ensureCapacityInternal(size + 1);  // Increments modCount!!
        elementData[size++] = e;
        return true;
    }

解决办法

1、使用Vector集合。因为Vector是线程安全集合，所以可以规避上面的线程安全问题。但Vector实现线程安全问题是通过给add（）方法加上了synchronized，让其add方法变成一个同步方法。这样做虽然保证了线程安全，但牺牲了不小的性能。

2、Collections工具类创建线程安全集合：

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

3、CopyOnWriteArrayList（JUC）（写时复制）

List<String> list = new CopyOnWriteArrayList<>();

为什么？？？CopyOnWriteArrayList就可以实现线程安全呢？？？什么是写时复制？
我们来看看CopyOnWriteArrayList中 add（）方法的源码

    public boolean add(E e) {
    	1.一个线程进来之后，拿到一个锁
        final ReentrantLock lock = this.lock;
        2.加锁
        lock.lock();
        try {
        3.先获取到原始的数组对象（List）
            Object[] elements = getArray();
        4.获取原始数组的长度
            int len = elements.length;
        5.通过原始数组，copy一份新数组，并把新数组长度+1
            Object[] newElements = Arrays.copyOf(elements, len + 1);
        6.把最新add的元素加载新数组的尾部
            newElements[len] = e;
        7.把最新的数组赋值回去
            setArray(newElements);
            return true;
        } finally {
       	8.解放当前锁
            lock.unlock();
        }
    }