前言

在日常开发过程中，List 是咱们罕用的汇合，比方查询数据库内容返回值比会用一个汇合来装，然而在多线程并发的条件下，会呈现平安问题吗？上面咱们就来测试一下，如果呈现平安问题，该如何解决.

一、List 汇合应用模仿并发测试

1.1 单线程环境下

public static void main(String[] args) {
    // List 汇合
    List<String> list = new ArrayList<>();
    // 循环插入
    for (int i = 0; i < 10; i++) {list.add(UUID.randomUUID().toString().substring(0,5));
        System.out.println(list);
    }
}

能够看到单线程条件下，咱们做 list 的插入操作齐全没问题，上面咱们来模仿并发条件下执行，会呈现什么问题。

1.2 多线程环境下

public static void main(String[] args) {
    // List 汇合
    List<String> list = new ArrayList<>();
    // 循环插入
    for (int i = 0; i < 10; i++) {
        // 开启线程执行
        new Thread(()->{list.add(UUID.randomUUID().toString().substring(0,5));
            System.out.println(list);
        },"线程 List").start();}
}

ArrayList 在迭代的时候如果同时对其进行批改就会抛出 java.util.ConcurrentModificationException 异样，就是并发批改异样。

二、解决方案

2.1 应用 Vector 类

public static void main(String[] args) {
    // List 汇合
    List<String> list = new Vector<>();
    // 循环插入
    for (int i = 0; i < 10; i++) {
        // 开启线程执行
        new Thread(()->{list.add(UUID.randomUUID().toString().substring(0,5));
            System.out.println(list);
        },"线程 List").start();}
}

Vector 是同步拜访的，它的 add 办法底层加了 synchronized 关键字润饰。

测试后果：

2.1 应用 Collections.synchronizedList

public static void main(String[] args) {
   // List 汇合
    List<String> list = Collections.synchronizedList(new ArrayList<>());
    // 循环插入
    for (int i = 0; i < 10; i++) {
        // 开启线程执行
        new Thread(()->{list.add(UUID.randomUUID().toString().substring(0,5));
            System.out.println(list);
        },"线程 List").start();}
}

查看底层源码能够发现他也应用了 synchronized 关键字润饰。

2.3 应用并发容器 CopyOnWriteArrayList

public static void main(String[] args) {
    // List 汇合
    List<String> list = new CopyOnWriteArrayList<>();
    // 循环插入
    for (int i = 0; i < 10; i++) {
        // 开启线程执行
        new Thread(()->{list.add(UUID.randomUUID().toString().substring(0,5));
            System.out.println(list);
        },"线程 List").start();}
}

查看源码它应用的是 lock 锁机制。

写入时复制，有多个线程调用的时候，写入的时候，复制一份，防止笼罩造成数据问题。就是在写的时候不对原汇合进行批改，而是从新复制一份，批改完之后，再挪动指针。

从 JDK1.5 开始 Java 并发包里提供了两个应用 CopyOnWrite 机制实现的并发容器, 它们是 CopyOnWriteArrayList 和 CopyOnWriteArraySet。CopyOnWrite 容器十分有用，能够在十分多的并发场景中应用到。

解读源码：

/**
 * 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;// 可重入锁
    lock.lock();// 加锁
    try {Object[] elements = getArray();
        int len = elements.length;
        Object[] newElements = Arrays.copyOf(elements, len + 1);// 拷贝新数组
        newElements[len] = e;
        setArray(newElements);// 将援用指向新数组
        return true;
    } finally {lock.unlock();// 解锁
    }
}

add() 在增加汇合的时候加上了锁，保障了同步，防止了多线程写的时候会 Copy 出 N 个正本进去。

总结

CopyOnWriteArrayList 应用场景：读多写少（白名单，黑名单，商品类目标拜访和更新场景），汇合不大。所以一般来说，咱们都会应用 JUC 包下给咱们提供的线程平安容器，而不是应用老一代的线程平安容器。