如何解決List的線程不安全

本篇文章給大家分享的是有關(guān)如何解決List的線程不安全，小編覺得挺實用的，因此分享給大家學(xué)習(xí)，希望大家閱讀完這篇文章后可以有所收獲，話不多說，跟著小編一起來看看吧。

非線程安全的原因

ArrayList與LinkedList都是線程不安全的，以ArrayList的add方法源代碼為例：

public boolean add(E e) {
    ensureCapacityInternal(size + 1);
    elementData[size++] = e;
    return true;
}

假如線程A和線程B分別往List中插入A和B。

其一：

elementData[size++] = e;這行代碼不是原子操作 是分兩部執(zhí)行的 第一步：elementData[size] = e; 第二步：size++;

• 線程A執(zhí)行第一步 往List中第一個位置插入了數(shù)據(jù)A，此時線程掛起。

• 線程B執(zhí)行第一步 此時size仍然為0，于是數(shù)據(jù)B便覆蓋了數(shù)據(jù)A。

• 線程A執(zhí)行第二步 將size變?yōu)?；線程B執(zhí)行第二步 將size便為2。

• 最終第一個位置是數(shù)據(jù)B，第二個位置為null，不符合預(yù)期結(jié)果。

其二：

ensureCapacityInternal(size + 1);這行代碼可能導(dǎo)致ArrayIndexOutOfBoundsException ArrayList默認(rèn)數(shù)組大小為10，假如現(xiàn)在數(shù)組中已經(jīng)有9個元素了:

• 線程A執(zhí)行這段代碼，校驗不需要擴容，此時線程掛起。

• 線程B執(zhí)行這段代碼，校驗不需要擴容，然后把數(shù)據(jù)B放在下標(biāo)為9的位置，size變?yōu)?0。

• 線程A繼續(xù)執(zhí)行，將數(shù)據(jù)A放在下標(biāo)為10的位置，此時就會出現(xiàn)ArrayIndexOutOfBoundsException

線程安全的解決辦法

既然ArrayList和LinkedList都是線程不安全的，那么有沒有辦法解決線程安全問題呢？

Vector

通過synchronize關(guān)鍵字修飾方法的線程安全類。

public synchronized void addElement(E obj) {
    modCount++;
    ensureCapacityHelper(elementCount + 1);
    elementData[elementCount++] = obj;
}

Collcetions.synchronizedList(new ArrayList())

利用裝飾模式，生成的集合在同步操作代碼塊中加入mutex的鎖，此時進行操作時就是線程安全的了。 注意：此種方法在獲取迭代器時沒有同步，需要用戶手動同步。

public void add(int index, E element) {
    synchronized (mutex) {list.add(index, element);}
}

CopyOnWriteArrayList

JDK1.5并發(fā)包提供的一個ArrayList線程安全的變體，通過ReentrantLock獲取對象鎖的方式來實現(xiàn)線程安全。 CopyOnWriteArrayList讀取和寫入是分離的，在添加或者刪除元素的時候都會copy一個副本來操作，而讀取的時候是不加鎖的，這樣既能保證讀取的速度又能保證寫入的線程安全問題。 后期我們在Java并發(fā)框架時再具體分析其源代碼

public E get(int index) {
    return get(getArray(), index);
}

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

注意：

• CopyOnWriteArrayList由于是讀寫分離，可能會產(chǎn)生數(shù)據(jù)一致性問題。不能保證數(shù)據(jù)的實時一致性，只能保證數(shù)據(jù)的最終一致性。

• 由于采用copy方式操作數(shù)據(jù)，會有兩個數(shù)組駐扎在內(nèi)存中，占用內(nèi)存會比較大。

以上就是如何解決List的線程不安全，小編相信有部分知識點可能是我們?nèi)粘９ぷ鲿姷交蛴玫降摹ＯＭ隳芡ㄟ^這篇文章學(xué)到更多知識。更多詳情敬請關(guān)注億速云行業(yè)資訊頻道。