一、为什么ArrayList不是线程安全?
private int size;//size在size++中不能保证原子性,从而产生值覆盖问题
public boolean add(E e) {
ensureCapacityInternal(size + 1); // Increments modCount!!
elementData[size++] = e;
return true;
}
private void ensureCapacityInternal(int minCapacity) {
ensureExplicitCapacity(calculateCapacity(elementData, minCapacity));
}
private void ensureExplicitCapacity(int minCapacity) {
modCount++;
// overflow-conscious code
if (minCapacity - elementData.length > 0)//多个线程在这里判断错误,导致错过拓容,从而在elementData[size++] = e;中产生数组越界问题
grow(minCapacity);
}
两个原因
1、数组越界
线程A开始进入add方法,这时它获取到size的值为9,调用ensureCapacityInternal方法进行容量判断。 线程B此时也进入add方法,它获取到size的值也为9,也开始调用ensureCapacityInternal方法。 线程A发现需求大小为10,而elementData的大小就为10,可以容纳。于是它不再扩容,返回。 线程B也发现需求大小为10,也可以容纳,返回。 线程A开始进行设置值操作, elementData[size++] = e 操作。此时size变为10。 线程B也开始进行设置值操作,它尝试设置elementData[10] = e,而elementData没有进行过扩容,它的下标最大为9。于是此时会报出一个数组越界的异常ArrayIndexOutOfBoundsException.
2、值覆盖
列表大小为0,即size=0 线程A开始添加一个元素,值为A。此时它执行第一条操作,将A放在了elementData下标为0的位置上。 接着线程B刚好也要开始添加一个值为B的元素,且走到了第一步操作。此时线程B获取到size的值依然为0,于是它将B也放在了elementData下标为0的位置上。 线程A开始将size的值增加为1 线程B开始将size的值增加为2
二、为什么LinkedList不是线程安全?
transient Node<E> first;
transient Node<E> last;
public boolean add(E e) {
linkLast(e);
return true;
}
void linkLast(E e) {
final Node<E> l = last;
final Node<E> newNode = new Node<>(l, e, null);//线程不安全临界点
last = newNode;
if (l == null)
first = newNode;
else
l.next = newNode;
size++;
modCount++;
}
private static class Node<E> {
E item;
Node<E> next;
Node<E> prev;
Node(Node<E> prev, E element, Node<E> next) {
this.item = element;
this.next = next;
this.prev = prev;
}
}
1、值覆盖
线程A执行到new Node<>(l, e, null) 线程B执行完成后,尾部节点为B线程添加 线程A继续执行last = newNode;覆盖线程B的尾节点
三、为什么Vector是线程安全?
public synchronized void addElement(E obj) {
modCount++;
ensureCapacityHelper(elementCount + 1);
elementData[elementCount++] = obj;
}
内部方法加上同步锁,故线程安全。
由于多线程下同步锁效率较低,故Vector不建议使用