JUC并发编程-不安全的集合类

不安全的集合类

List

public class NoSafeList {

    public static void main(String[] args) {
        List<String>  list=new ArrayList<>();

        for (int i = 0; i < 15; i++) {
            new Thread(()->{
                list.add(UUID.randomUUID().toString().substring(0,5));
                System.out.println(list);
            },String.valueOf(i)).start();
        }
        //java.util.ConcurrentModificationException并发异常
    }
}

故障现象

1.java.util.ConcurrentModificationException并发异常

2.集合中有元素为null

[null, 5c054, a19b1]
[null, 5c054, a19b1, 6c39a, 97d34]
[null, 5c054, a19b1, 6c39a]
[null, 5c054, a19b1]
[null, 5c054, a19b1]

导致原因

并发争抢修改

解决方案

1.使用Vector实现类

List<String> list=new Vector<>();

2.使用Collections工具类

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

3.使用CopyOnWriteArrayLit()

List<String> list=new CopyOnWriteArrayList<>();

//源码
public boolean add(E e) {
        final ReentrantLock lock = this.lock;
        lock.lock();
        try {
            Object[] elements = getArray();
            int len = elements.length;
            //拷贝了一份新数组
            Object[] newElements = Arrays.copyOf(elements, len + 1);
            newElements[len] = e;
            setArray(newElements);
            return true;
        } finally {
            lock.unlock();
        }
    }

Set

解决方案

1.使用Collections工具类

Set<Object> set2 = Collections.synchronizedSet(new HashSet<>());

2.使用CopyOnWriteArraySet()

Set<Object> set1 = new CopyOnWriteArraySet<>(new HashSet<>());

Map

解决方案

1.使用Collections工具类

Map<Object, Object> map = Collections.synchronizedMap(new HashMap<>());

2.使用ConcurrentHashMap()

ConcurrentMap<Object, Object> map1 = new ConcurrentHashMap<>();

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写时复制

写时复制技术,从读写分离的角度去保证了线程的安全性

1. 写的时候先用ReentrantLock上锁，与其他线程的写操作互斥
2. 然后拷贝一份原数据，在拷贝的数据上修改，实现并发读写互不影响
3. 然后修改完拷贝的数据替换掉原数据

public boolean add(E e) {
        final ReentrantLock lock = this.lock;
        lock.lock();
        try {
            //获取原数组
            Object[] elements = getArray();
            //记录长度
            int len = elements.length;
            //复制原数组 ，长度+1
            Object[] newElements = Arrays.copyOf(elements, len + 1);
            //写入
            newElements[len] = e;
            //设置为新数组
            setArray(newElements);
            return true;
        } finally {
            lock.unlock();
        }
    }