JUC多线程及并发笔记--多线程下集合类不安全问题

1.ArrayList多线程下安全问题

        1).故障现象 java.util.ConcurrentModificationException 并发修改异常

        2).导致原因 List add()方法没有并发锁

并发争抢修改导致。

        比如生活中花名册签名，一个人正在写，另一个同学过来抢夺，导致数据一致异常。并发修改异常

3).解决方案

        (1) List lists=new Vector<>();

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

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

package register;

import java.util.*;
import java.util.concurrent.CopyOnWriteArrayList;

public class ContainerSafeDemo {
    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 < 10; i++) {
            new Thread(()->{
                list.add(UUID.randomUUID().toString().substring(0,8));
                System.out.println(list);
            },"t1").start();
        }

        /**
         * 1.故障现象  java.util.ConcurrentModificationException 并发修改异常
         *
         * 2.导致原因  List add()方法没有并发锁
         *      并发争抢修改导致。
         *      比如生活中花名册签名，一个人正在写，另一个同学过来抢夺，导致数据一致异常。并发修改异常
         *
         * 3.解决方案
         *      (1)  List<String> lists=new Vector<>();
         *      (2)  List<String> list= Collections.synchronizedList(new ArrayList<>());
         *      (3)  List<String> list= new CopyOnWriteArrayList<>();
         */
    }

    /**
     * CopyOnWriteArrayList类中add方法
     * 写时复刻
     * CopyOnWrite容器即写时复刻容器，往一个容器增加元素时候，不直接往当前Object[]中添加，而是将当前的容器Object[]进行Copy,
     * 复刻一个新的容器Object[] newElements,然后新的容器object[] newElements里添加元素，添加元素之后，再将原容器的引用指向
     * 新容器SetArray(newElement)。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容器也是一个读写分离思想，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();
     *         }
 *     }
     */
}
//线程不安全运行输出
[767bcef3, a308b93e, 30ff0511, 95520b2d, 9659785f]
Exception in thread "t1" Exception in thread "t1" Exception in thread "t1" Exception in thread "t1" java.util.ConcurrentModificationException
[767bcef3, a308b93e, 30ff0511, 95520b2d, 9659785f, 4adbf6ed, a06076e9, f1b7613e, 070642bd, c8e97a45]
	at java.util.ArrayList$Itr.checkForComodification(ArrayList.java:909)
	at java.util.ArrayList$Itr.next(ArrayList.java:859)
 
//线程安全输出
[23fdafdd, d8ce0b4c, 1f8e8152, 2cdffe9b]
[23fdafdd, d8ce0b4c, 1f8e8152, 2cdffe9b, fd408e92, 72ebf1fa, aad8fd64, 6013b202, c19ceb0f, 13ff89d4]
[23fdafdd, d8ce0b4c, 1f8e8152, 2cdffe9b, fd408e92, 72ebf1fa, aad8fd64, 6013b202, c19ceb0f]
[23fdafdd, d8ce0b4c, 1f8e8152, 2cdffe9b, fd408e92, 72ebf1fa, aad8fd64, 6013b202]
[23fdafdd, d8ce0b4c, 1f8e8152, 2cdffe9b, fd408e92, 72ebf1fa, aad8fd64]
[23fdafdd, d8ce0b4c, 1f8e8152, 2cdffe9b, fd408e92, 72ebf1fa]
[23fdafdd, d8ce0b4c, 1f8e8152, 2cdffe9b, fd408e92, 72ebf1fa]
[23fdafdd, d8ce0b4c, 1f8e8152, 2cdffe9b, fd408e92]
[23fdafdd, d8ce0b4c, 1f8e8152, 2cdffe9b]
[23fdafdd, d8ce0b4c, 1f8e8152, 2cdffe9b, fd408e92]

2 HashSet与HashMap都是线程不安全的，解决方法与List一样     

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

3.HashSet底层是HashMap

        HashSet add(key)----->HashMap put(key,Object PRESENT)