ArrayList 线程安全
ArrayList 是非线程安全的,如果强制在多进程中使用 ,将会报 ConcurrentModificationException
并发修改异常。
- 使用
Vector
,效率低下; - 使用
Collections.synchronizedList
,实际返回了SynchronizedList
。在进行数据操作是,都加了synchronized
锁来进行控制。 - 使用
CopyOnWriteArrayList
,该类会进行写时复制操作。CopyOnWrite容器即写时复制的容器。往一个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object[]进行Copy,复制出一个新的容器Object[] newElements,然后新的容器Object[] newElements 里添加元素,添加完元素之后,再将原容器的引用指向新的容器setArray(newElements);这样做的好处是可以对 copyonwrite 容器进行并发的读,而不需要加锁,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。
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();
}
}
实现代码:
public class ListDemo {
public static void main(String[] args) {
List<String> list = new ArrayList<>();
// List<String> list = new Vector<>();
// List<String> list = Collections.synchronizedList(new ArrayList<>());
// List<String> list = new CopyOnWriteArrayList();
for (int i = 0; i < 30; ++i) {
new Thread(() -> {
list.add(UUID.randomUUID().randomUUID().toString().substring(0, 4));
System.out.println(list);
}).start();
}
}
}
扩展 HashSet 和 HashMap 线程安全
HashSet 底层就是 HashMap,默认的 HashSet 是一个初始大小为16,负载因子为 0.75 的 HashMap。所以 HashSet 的多线程安全问题实际上就是 HashMap 的多线程安全问题:
- Collections集合类的static方法SynchronizedSet。
- CopyOnWriteArraySet:也是写时复制思想,但是内部还是使用CopyOnWriteArrayList实现。
相比于HashSet,HashMap 除了可以使用Collections集合类的synchronizedMap方法外,还可以使 juc包下ConcurrentHashMap类。
- Collections 集合类的 static 方法SynchronizedSMap。
- ConcurrentHashMap
public class ListDemo {
public static void main(String[] args) {
// Set<String> set = new CopyOnWriteArraySet<>();
// Set<String> set = Collections.synchronizedSet(new HashSet<>());
// Map<String,String> map = Collections.synchronizedMap(new HashMap<>());
Map<String,String> map = new ConcurrentHashMap();
for(int i = 0;i<30;i++){
new Thread(()->{
set.add(UUID.randomUUID().randomUUID().toString().substring(0, 4));
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"\t"+set);
},"thread_set "+i).start();
}
for(int i = 0;i<30;i++){
new Thread(() ->{
map.put(UUID.randomUUID().randomUUID().toString().substring(0, 4),UUID.randomUUID().randomUUID().toString().substring(0,1));
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"\t"+map);
},"thread_map "+i).start();
}
}
}