面试系列----集合类线程安全问题

面试系列----集合类线程安全问题

众所周知，ArrayList是一个线程不安全的。为什么线程不安全呢？线程不安全会出现什么问题呢？

看下面代码：

public class NotSafeDemo03 {
    public static void main(String[] args) {
        List<String> list = new ArrayList<>();

        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            new Thread( () -> {
                list.add(UUID.randomUUID().toString().substring(0,8));
                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"    "+list);
            },String.valueOf(i)).start();
        }
    }

上面的程序会出现异常，java.util.ConcurrentModificationException异常。这个就是并发修改产生的异常。

出现这个问题该怎么解决呢？

方案一：加锁使用Vector类，在Vector中是加了锁的，是线程安全的。这样子就不会出现并发修复异常，但是加锁以后会影响并发的效率。

方案二：同样使用一个加了锁的Arraylist，解决并发修改异常，使用Collections.synchronizedList(new ArrayList<>());创建一个带锁的ArrayList，同样有着影响并发效率的问题

方案三：采用写时复制copyOnwrite，写时复制 copyOnWrite 容器即写时复制的容器，往容器添加元素的时候，不直接往当前容器object[]添加，而是先将当前容器object[]进行，copy 复制出一个新的object[] newElements 然后向新容器object[] newElements 里面添加元素 添加元素后，再将原容器的引用指向新的容器 setArray(newElements);这样的好处就是可以对CopyOnWrite容器进行并发的读，而不加锁。因为当前容器不会添加任何元素，所以CopyOnwrite容器也是一种读写分离的思想，读和写不同的容器。

采用CopyOnWriteArrayList类中的add方法，源码如下

  public boolean add(E e) {
        final ReentrantLock lock = this.lock;
        lock.lock();
        try {
            Object[] elements = getArray();
            int len = elements.length;
            Object[] newElements = Arrays.copyOf(elements, len + 1);
            newElements[len] = e;
            setArray(newElements);
            return true;
        } finally {
            lock.unlock();
        }
    }

所以刚开始的出现的异常问题可以相应的解决：

public class NotSafeDemo03 {
    public static void main(String[] args) {
        List<String> list = new CopyOnWriteArrayList<>();

        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            new Thread( () -> {
                list.add(UUID.randomUUID().toString().substring(0,8));
                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"    "+list);
            },String.valueOf(i)).start();
        }
    }

这里多说一点就是比如HashSet和HashMap都是线程不安全的，这里也有相应的保证线程安全的类。

Set<String> set =  new CopyOnWriteArraySet<>();
Map<String,String> map =  new ConcurrentHashMap<>();