多线程中使用Java集合类

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Java集合类中，某个线程在 Collection 上进行迭代时，通常不允许另一个线性修改该 Collection。通常在这些情况下，迭代的结果是不确定的。如果检测到这种行为，一些迭代器实现（包括 JRE 提供的所有通用 collection 实现）可能选择抛出此异常。执行该操作的迭代器称为快速失败 迭代器，因为迭代器很快就完全失败，而不会冒着在将来某个时间任意发生不确定行为的风险。

因此，当一个线程试图ArrayList的数据的时候，另一个线程对ArrayList在进行迭代的，会出错，抛出ConcurrentModificationException。

比如下面的代码：

final List tickets = new ArrayList(); for (int i = 0; i < 100000; i++) {    tickets.add("ticket NO," + i); } System.out.println("start1..."); for (int i = 0; i < 10; i++) {    Thread salethread = new Thread() {        public void run() {            while (tickets.size() > 0) {                tickets.remove(0);                System.out.println(Thread.currentThread().getId()+"Remove 0");            }        }    };    salethread.start(); } System.out.println("start2..."); new Thread() {    public void run() {        for (String s : tickets) { System.out.println(s);        }    } }.start();

上述程序运行后，会在某处抛出异常：

java.util.ConcurrentModificationException

at java.util.ArrayList$Itr.checkForComodification(Unknown Source)

at java.util.ArrayList$Itr.next(Unknown Source)

at mytest.mytestpkg.Tj$2.run(Tj.java:138)

Vector是线程同步的，那么把ArrayList改成Vector是不是就对了呢？

答案是否定的，事实上，无论是ArrayList还是Vector，只要是实现Collection接口的，都要遵循fail-fast的检测机制，即在迭代是时候，不能修改集合的元素。一旦发现违法这个规定就会抛出异常。

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事实上，Vector相对于ArrayList的线程同步，体现在对集合元素是否脏读上。即ArrayList允许脏读，而Vector特殊的机制，不会出现脏读，但是效率会很差。

举个例子，一个集合，有10个线程从该集合中删除元素，那么每个元素只可能由一个线程删除掉，不可能会出现一个元素被多个线程删除的情况。

比如下面的代码：

final List tickets = new ArrayList(); for (int i = 0; i < 100000; i++) {    tickets.add("ticket NO," + i); } System.out.println("start1..."); for (int i = 0; i < 10; i++) {    Thread salethread = new Thread() {        public void run() {            while (true) { if(tickets.size()>0) System.out.println(Thread.currentThread().getId()+ tickets.remove(0)); else break;            }        }    };    salethread.start(); }

for循环构造10个线程删除同一个集合中的数据，理论上只能删除100000次。但是运行完发现，输出的删除次数108494次，其中很多数据都是被多个线程删除，比如下面的输出片段：

17ticket NO,35721

14ticket NO,35699

11ticket NO,35721

18ticket NO,35721

17ticket NO,35729

11ticket NO,35729

14ticket NO,35729

17ticket NO,35729

14ticket NO,35734

17ticket NO,35734

13ticket NO,35721

可以看到35721，35729都被多个线程删除。这事实上就是出现了脏读。解决的办法就是加锁，使得同一时刻只有1个线程对ArrayList做操作。

修改代码，synchronized关键字，让得到锁对象的线程才能运行，这样确保同一时刻只有一个线程操作集合。

final List tickets = new ArrayList(); for (int i = 0; i < 100000; i++) {    tickets.add("ticket NO," + i); } System.out.println("start1..."); final Object lock=new Object(); for (int i = 0; i < 10; i++) {    Thread salethread = new Thread() {        public void run() {            while (true) {                synchronized(lock)                {                  if(tickets.size()>0)                    System.out.println(Thread.currentThread().getId()+ tickets.remove(0));                  else                     break;                }            }        }    };    salethread.start(); }

这样得到的结果就是准确的了。

当然，不使用synchronized关键字，而直接使用vector或者Collections.synchronizedList 也是同样效果：

final List tickets =java.util.Collections.synchronizedList(new ArrayList()); final List tickets =new Vector();

vector和Collections.synchronizedList 都是线程同步的，避免的脏读的出现。