ArrayList是一个线程不安全的容器,如果在多线程中使用ArrayList,可能会导致程序出错。那可能是哪些问题呢?请看一个例子:
package test;
import java.util.ArrayList;
/**
* ArrayList并发问题演示
*/
public class ArrayListMultiThreadTest {
static ArrayList<Integer> arrayList = new ArrayList<>(10);
public static class AddThread implements Runnable {
@Override
public void run() {
for (int i = 0; i < 10000; i++) {
arrayList.add(i);
}
}
}
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
Thread t1 = new Thread(new AddThread());
Thread t2 = new Thread(new AddThread());
t1.start();
t2.start();
t1.join();
t2.join();
System.out.println("arrayList的长度为:" + arrayList.size());
}
}
上述代码中,t1和t2两个线程同时向同一个ArrayList中添加元素,它们各自添加10000个元素,我们期望的结果是最后ArrayList中可以有20000个元素。但是执行这段代码的时候,会出现三种结果:
1、程序正常结束,ArrayList的最终大小确实是20000。这说明,即使程序有问题,也未必会每次都表现出来。
2、程序抛出异常
这是因为ArrayList在扩容过程中,内部一致性被破坏,但由于没有锁的保护,另外一个线程访问到了不一致的内部状态,导致出现越界问题。
3、出现一个非常隐蔽的错误,比如打印ArrayList的大小
这是因为多线程访问冲突,使得保存容器大小的变量被多线程不正常的访问,同时两个线程也同时对ArrayList中的同一个位置进行赋值导致的。
上述的三种情况,大概率每次执行都不太一样,不能完全的复现问题。
改进的方法:使用线程安全的Vector代替ArrayList或者使用CopyOnWriteArrayList 。
CopyOnWriteArrayList copyOnWriteArrayList = new CopyOnWriteArrayList();
对于CopyOnWriteArrayList 的分析
add方法
get方法
CopyOnWriteArrayList的底层原理是怎样的
- 1.首先,CopyOnWriteArrayList内部也是通过数组来实现的,在向CopyOnWriteArrayList添加元素时,会复制一个新的数组,写操作在新数组上进行,读操作在原数组上进行。
- 2.并且,写操作会加锁,防止出现并发写入丢失数据的问
- 3.写操作结束之后会把原数组指向新数组
- 4.CopyOnWriteArrayList允许在写操作时来读取数据,大大提高了读的性能,因此适合读多写少场景,
- 缺点:CopyOnWriteArrayList会比较占用内存,同时可能读到的数据不是实时最新的数据,所以不适合实时性要求很高的场景