集合类不安全之并发修改异常-ArrayList

大厂面试题:我们知道ArrayList是线程不安全的,请编码写一个不安全的案例并给出解决方案?

1、ArrayList线程不安全问题产生

import java.util.ArrayList;

import java.util.List;

import java.util.UUID;

 

public class ContainerNotSafeDemoOne {

public static void main(String[] args) {

       // ArrayList是一个线程不安全的类

        List arrList = new ArrayList<>();

        for (int i = 0; i < 30; i++) {

            new Thread(() -> {

                arrList.add(UUID.randomUUID().toString());

                System.out.println(arrList.toString());

            }, String.valueOf(i)).start();

        }

 

    }

}

程序执行结果如下:报java.util.ConcurrentModificationException异常

集合类不安全之并发修改异常-ArrayList_第1张图片

 

2、ConcurrentModificationException产生的原因

一个线程正在写,另一个线程过来抢占资源,会造成数据不一致,进而报并发修改异常。

 

3、ArrayList线程不安全解决方案

(1)第一种解决方案

ArrayList改成Vector集合类

 

import java.util.List;

import java.util.UUID;

import java.util.Vector;

 

public class ContainerSafeDemoOne {

    public static void main(String[] args) {

        List arrList = new Vector<>();

        for (int i = 0; i < 30; i++) {

            new Thread(() -> {

                arrList.add(UUID.randomUUID().toString());

                System.out.println(arrList.toString());

            }, String.valueOf(i)).start();

        }

 

    }

}

(2)第二种解决方案

使用Collections工具类创建同步集合类

 

import java.util.*;

 

public class ContainerSafeDemoTwo {

    public static void main(String[] args) {

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

        for (int i = 0; i < 30; i++) {

            new Thread(() -> {

                arrList.add(UUID.randomUUID().toString());

                System.out.println(arrList.toString());

            }, String.valueOf(i)).start();

        }

 

    }

}

(3)第三种解决方案

使用并发编程类CopyOnWriteArrayList替换ArrayList

 

import java.util.List;

import java.util.UUID;

import java.util.concurrent.CopyOnWriteArrayList;

 

public class ContainerSafeDemoThree {

    public static void main(String[] args) {

        List arrList = new CopyOnWriteArrayList<>();

        for (int i = 0; i < 30; i++) {

            new Thread(() -> {

                arrList.add(UUID.randomUUID().toString());

                System.out.println(arrList.toString());

            }, String.valueOf(i)).start();

        }

 

    }

}

 

CopyOnwriteArrayList容器即写时复制容器。往一个容器添加元素的时候,不直接往当前容器Object[]添加,而是先将当前容器Object []进行copy,复制出一个新的容器object[] newElements,然后往新的容器Object [] newElements里添加元素,添加元素之后,再将原容器的引用指向新的容器setArray(newElements);这样做的好处是可以对CopyOnWrite容器进行并发读,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,读和写是不同的容器。

 

/**

 * Appends the specified element to the end of this list.

 *

 * @param e element to be appended to this list

 * @return {@code true} (as specified by {@link Collection#add})

 */

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();

    }

}

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