ArrayList、HashSet线程不安全集合

拼搏现实的明天。 2023-10-01 21:38 22阅读 0赞

## 一、不安全示例 ##

ArrayList是java集合框架中一个重要的类，是一个长度可变的集合。在多线程环境下的操作ArrayList是不安全的，会抛出并发修改异常ConcurrentModificationException。话不多说，上示例：

在for循环中new了十个线程，每一个线程都向list中添加元素

public class ListTest {
        public static void main(String[] args) {
            List<String> list = new ArrayList<>();
            for (int i = 1; i <= 10; i++) {
                new Thread(()->{
                    list.add(UUID.randomUUID().toString().substring(0,5));
                    System.out.println(list);
                },String.valueOf(i)).start();
            }
        }
    }

![watermark_type_d3F5LXplbmhlaQ_shadow_50_text_Q1NETiBAY3JhenlLLg_size_20_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16][]

## 二、解决方案 ##

### 1.Vector ###

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

在jdk1.0时，就发布的Vector集合，该集合中的add方法是加synchornized锁的，可以保障线程安全

public synchronized boolean add(E e) {
            modCount++;
            ensureCapacityHelper(elementCount + 1);
            elementData[elementCount++] = e;
            return true;
        }

虽然synchornized保证了线程安全，但是大大影响了性能

运行结果：

![watermark_type_d3F5LXplbmhlaQ_shadow_50_text_Q1NETiBAY3JhenlLLg_size_20_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16 1][]

### 2.Collections ###

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

Collections是所有集合的父类，在Collections中有许多加锁的集合，这里将ArrayList改为Collections.synchronizedList(new ArrayList<>()) 使集合变安全

![watermark_type_d3F5LXplbmhlaQ_shadow_50_text_Q1NETiBAY3JhenlLLg_size_20_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16 2][]

运行结果：

![watermark_type_d3F5LXplbmhlaQ_shadow_50_text_Q1NETiBAY3JhenlLLg_size_20_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16 3][]

### 3.CopyOnWriteArrayList ###

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

CopyOnWriteArrayList是java.util.concurrent为开发者提供的一个线程安全集合，CopyOnWrite就是写入时复制 。

在多线程环境下对一个list进行操作时，读没有影响，但进行写入操作会发生覆盖问题

CopyOnWrite就是在写入的时候避免覆盖，造成数据问题

**CopyOnWriteArrayList比Vector的性能要快**

Vector底层add方法用的是synchornized，而CopyOnWriteArrayList底层用的是lock锁

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

运行结果：

![watermark_type_d3F5LXplbmhlaQ_shadow_50_text_Q1NETiBAY3JhenlLLg_size_20_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16 4][]

## 三、HashSet ##

HashSet也是线程不安全集合，不过HashSet没有像Vector一样加锁的集合。

使HashSet线程安全的方式：

1.Collections.synchronizedSet

Set<String> set = Collections.synchronizedSet(new HashSet<>());

2.CopyOnWriteArraySet

Set<String> set = new CopyOnWriteArraySet<>();

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