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之前一直听说ArrayList线程不安全的说法，百度了一下不安全的分析和列子，感觉都不太满意，最后边实在不行只好自己分析了。
1、多线程插入测试
代码实例ArrayListTestDemo1.java：
package com.hjr.back16.common.util;
import static java.lang.System.*;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
/**
* 测试ArrayList线程不安全的例子
* @author scuechjr
* @date 2016-4-24 1:29:48
*/
public class ArrayListTestDemo1 {
public static Counter counter = new Counter();
public static void main(String[] args) {
final List list = new ArrayList();
// for (int i = 0; i < 10000; i++) {
// list.add(i);
// }
for (int i = 0; i < 10; i++) {
new Thread() {
public void run() {
for (int j = 0; j < 1000; j++) {
list.add(1000*j + j); // 结果中抛出异常的代码
counter.increment();
}
}
}.start();
}
try {
Thread.sleep(3000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
out.println("list size: " + list.size());
out.println("Counter: " + counter.getValue());
}
}
class Counter {
private int value;
public synchronized int getValue() {
return value;
}
public synchronized int increment() {
return ++value;
}
public synchronized int decrement() {
return --value;
}
} Exception in thread "Thread-5" Exception in thread "Thread-7" Exception in thread "Thread-0" java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException: 49
at java.util.ArrayList.add(ArrayList.java:441)
at com.hjr.back16.common.util.ArrayListTestDemo1$1.run(ArrayListTestDemo1.java:25)
Exception in thread "Thread-3" java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException: 51
at java.util.ArrayList.add(ArrayList.java:441)
at com.hjr.back16.common.util.ArrayListTestDemo1$1.run(ArrayListTestDemo1.java:25)
java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException: 54
at java.util.ArrayList.add(ArrayList.java:441)
at com.hjr.back16.common.util.ArrayListTestDemo1$1.run(ArrayListTestDemo1.java:25)
java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException: 50
at java.util.ArrayList.add(ArrayList.java:441)
at com.hjr.back16.common.util.ArrayListTestDemo1$1.run(ArrayListTestDemo1.java:25)
Exception in thread "Thread-2" java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException: 52
at java.util.ArrayList.add(ArrayList.java:441)
at com.hjr.back16.common.util.ArrayListTestDemo1$1.run(ArrayListTestDemo1.java:25)
list size: 4858
Counter: 50501）为什么抛出异常
我们先看下ArrayList.add()方法的源码：
/**
* Appends the specified element to the end of this list.
*
* @param e element to be appended to this list
* @return true (as specified by {@link Collection#add})
*/
public boolean add(E e) {
ensureCapacityInternal(size + 1); // Increments modCount!!
elementData[size++] = e;
return true;
}由于ArrayList.add()没有同步锁，所以多线程调用这个方法的时候，有可能多个线程拿到相同的size值去与ArrayList的容量做比较，而执行到elemntData[size++] = e;时却是有序的，这时，由于ensureCapacityInternal()没有适当的扩大ArrayList的容量，从而导致插入数据的长度大于ArrayList的剩余容量，于是也就抛出了越界的异常（java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException），图解：
2）为什么list size为什么比Counter小
对于这个问题，需要说明的是如代码所示，Counter.increment()方法是加了同步锁的，所以Counter输出的值就是list.add()成功的次数。然而，list size比Counter小，同样是因为多线程进入add方法时，拿到相同的size执行elementData[size++] = e;这句代码，而Java的自增操作又不是原子性操作，这样就导致了多个线程拿相同的size执行加1的操作，最后边就出现了list size小于Counter，也就小于世界成功执行add()方法次数的问题。
2、迭代器遍历List时做修改
代码实例ArrayListTestDemo2.java:
package com.hjr.back16.common.util;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Iterator;
import java.util.List;
/**
* 测试ArrayList线程不安全的例子
* @author scuechjr
* @date 2016-4-24 1:29:48
*/
public class ArrayListTestDemo2 {
public static void main(String[] args) {
final List list = new ArrayList();
for (int i = 0; i < 10000; i++) {
list.add(i);
}
// 列表遍历线程
new Thread() {
public void run() {
Iterator iterator = list.iterator();
while(iterator.hasNext()) {
iterator.next(); // 异常抛出的地方
}
}
}.start();
// 列表新增元素线程
new Thread() {
public void run() {
for (int j = 0; j < 1000; j++) {
list.add(1000*j + j);
}
}
}.start();
try {
Thread.sleep(3000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
} Exception in thread "Thread-0" java.util.ConcurrentModificationException
at java.util.ArrayList$Itr.checkForComodification(ArrayList.java:859)
at java.util.ArrayList$Itr.next(ArrayList.java:831)
at com.hjr.back16.common.util.ArrayListTestDemo2$1.run(ArrayListTestDemo2.java:25)/**
* An optimized version of AbstractList.Itr
*/
private class Itr implements Iterator {
int cursor; // index of next element to return
int lastRet = -1; // index of last element returned; -1 if no such
int expectedModCount = modCount;
public boolean hasNext() {
return cursor != size;
}
@SuppressWarnings("unchecked")
public E next() {
checkForComodification();
int i = cursor;
if (i >= size)
throw new NoSuchElementException();
Object[] elementData = ArrayList.this.elementData;
if (i >= elementData.length)
throw new ConcurrentModificationException();
cursor = i + 1;
return (E) elementData[lastRet = i];
}
... ...
final void checkForComodification() {
if (modCount != expectedModCount)
throw new ConcurrentModificationException();
}
}