使用多线程往LIST添加数据 线程安全list

我们在日常写代码的过程中，经常会使用多线程提高效率，我们在使用多线程过程中难免会出现往List集合修改数据。
下面我们来尝试一下往ArrayList 添加数据：

public static void main(String[] args) {
        List list = new ArrayList<>();
        for (int i = 10000000; i >= 1; i--) {
            list.add(0);
        }
        System.out.println("源集合数量："+list.size());
        List newList = new ArrayList<>();
        long start = System.currentTimeMillis();

        ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(100);
        for (Integer integer : list) {
            executor.submit(()->{
                newList.add(integer+1);
            });
        }
        executor.shutdown();
        try {
            executor.awaitTermination(6, TimeUnit.MINUTES);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        long end = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("时间:"+(end-start)+"ms");

        System.out.println("新集合数量:"+newList.size());

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我们使用线程池给 ArrayList 添加一千万个元素。来看下结果：

会发现新List’的数据会少于一千万，这是为什么呢？

因为 ArrayList 不是线程安全的，在高并发情况下对list进行数据添加会出现数据丢失的情况。
并且一个线程在遍历List,另一个线程修改List,会报ConcurrentModificationException(并发修改异常)错误

那么如果我们确实需要 并发对数据进行操作，并且对结果进行收集处理，应该怎么做呢？
一，使用Vector

从源码介绍里面我们可以看出 Viector是线程安全的，但后面也说明了，如果对线程安全没有要求，建议使用ArrayList，因为ArrayList单分效率更高。
从源码里面可以看到：

/**
     * Sets the size of this vector. If the new size is greater than the
     * current size, new {@code null} items are added to the end of
     * the vector. If the new size is less than the current size, all
     * components at index {@code newSize} and greater are discarded.
     *
     * @param  newSize   the new size of this vector
     * @throws ArrayIndexOutOfBoundsException if the new size is negative
     */
    public synchronized void setSize(int newSize) {
        modCount++;
        if (newSize > elementCount) {
            ensureCapacityHelper(newSize);
        } else {
            for (int i = newSize ; i < elementCount ; i++) {
                elementData[i] = null;
            }
        }
        elementCount = newSize;
    }

    /**
     * Returns the current capacity of this vector.
     *
     * @return  the current capacity (the length of its internal
     *          data array, kept in the field {@code elementData}
     *          of this vector)
     */
    public synchronized int capacity() {
        return elementData.length;
    }

    /**
     * Returns the number of components in this vector.
     *
     * @return  the number of components in this vector
     */
    public synchronized int size() {
        return elementCount;
    }

    /**
     * Tests if this vector has no components.
     *
     * @return  {@code true} if and only if this vector has
     *          no components, that is, its size is zero;
     *          {@code false} otherwise.
     */
    public synchronized boolean isEmpty() {
        return elementCount == 0;
    }

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Vector里面的操作方法，都加上了synchronized 关键字。下面来使用Vector走一遍代码：

public static void main(String[] args) {
        List list = new ArrayList<>();
        for (int i = 10000000; i >= 1; i--) {
            list.add(0);
        }
        System.out.println("源集合数量："+list.size());
        List newVector = new Vector<>();
        long start = System.currentTimeMillis();

        ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(100);
        for (Integer integer : list) {
            executor.submit(()->{
                newVector.add(integer+1);
            });
        }
        executor.shutdown();
        try {
            executor.awaitTermination(6, TimeUnit.MINUTES);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        long end = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("时间:"+(end-start)+"ms");

        System.out.println("newVector数量:"+newVector.size());
    }

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看下结果：

我们可以发现现在，新Vector里面的数量正好是一千万个。但是时间上要长于ArrayList。

二、使用Collections.synchronizedList()进行包装

public static void main(String[] args) {
        List list = new ArrayList<>();
        for (int i = 10000000; i >= 1; i--) {
            list.add(0);
        }
        System.out.println("源集合数量："+list.size());
        /**
         * Collections.synchronizedList()包装
         */
        List newCollList = Collections.synchronizedList(new ArrayList<>());
        long start = System.currentTimeMillis();

        ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(100);
        for (Integer integer : list) {
            executor.submit(()->{
                newCollList.add(integer+1);
            });
        }
        executor.shutdown();
        try {
            executor.awaitTermination(6, TimeUnit.MINUTES);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        long end = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("时间:"+(end-start)+"ms");

        System.out.println("newCollList新集合数量:"+newCollList.size());
    }

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结果：

我们可以发现也是一千万条。时间上和Vector差距不大，因给给ArrayList进行了包装以后等于是给ArrayList里面所有的方法都加上了 synchronized，和Vector实现效果差不多。

总结：在并发给List进行修改时，可以使用Vector或者Collections.synchronizedList()，不要直接使用ArrayList，在非并发情况下尽量使用ArrayList；

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