面试官：为什么说ArrayList线程不安全？

news2024/12/27 12:50:32

本博客知识点收录于：⭐️《JavaSE系列教程》⭐️

1）线程安全与不安全集合

我们学习集合的时候发现集合存在由线程安全集合和线程不安全集合；线程安全效率低，安全性高；反之，线程不安全效率高，安全性低，线程不安全的集合有：Vector，Stack，Hashtable等；

查看Vector和Hashtable等源代码：

在这里插入图片描述

线程安全集合中的方法大部分都加上了synchronized关键字来保证线程的同步；

线程不安全集合：

在这里插入图片描述

2）线程不安全集合测试

数据覆盖问题：

package com.dfbz.demo05;

import java.util.ArrayList;

/**
 * @author lscl
 * @version 1.0
 * @intro:
 */
public class Demo01_集合的线程安全问题 {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        ArrayList<String> arr = new ArrayList<>();
        for (int j = 0; j < 20; ++j) {
            new Thread(() -> {
                for (int i = 0; i < 100; i++) {
                    arr.add("1");
                    try {
                        // 然线程安全问题更加突出
                        Thread.sleep(10);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
            }).start();
        }
    }
}

运行代码，发现出现数组下标越界异常：

在这里插入图片描述

分析ArrayList源码：

假设此时size为9，size+1并没有大于数组的默认长度（10），并没有造成数组的扩容，等待代码将集合的9下标赋值后，size++还没来得及运算，CPU的执行权就被其他的线程抢走了，此时size仍旧为9，但此时集合中已经存储了10个元素了；等到其他线程来执行ensureCapacityInternal(9+1)—>ensureCapacityInternal—>ensureExplicitCapacity发现10-10还是小于0，依旧不扩容，代码执行elementData[size++]=e时（还没执行），线程执行权由回到了第一条线程，size++，变为10，然后线程执行器又变回执行elementData[size++]=e这段代码时的那个线程，出现了elementData[10]=e，出现数组下标越界；

在这里插入图片描述