集合类不安全之并发修改异常

Leefs 2020-02-22 PM 2080℃ 0条

# 集合类不安全之并发修改异常

**ArrayList并发修改异常代码**

```java
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.UUID;

public class ContainerNotSafeDemo {
    public static void main(String[] args) {

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

for(int i=1;i<=50;i++){
            new Thread(()->{
                list.add(UUID.randomUUID().toString().substring(0,8));
                System.out.println(list);
            },String.valueOf(i)).start();
        }
    }

}
```

**运行控制台报错**

```java
java.util.ConcurrentModificationException
```

`java.util.ConcurrentModificationException:`并发修改异常,做过并发类项目对于这个异常会很常见。

并发修改异常产生原因：一个线程正在进行写操作，另一个线程过来争抢线程执行权，导致线程写的过程被其他线程打断，导致数据不一致。

**解决方案**

> 第一种：使用`List<String> arrayList = new Vector<>();`它的底层使用了synchronized加锁，但是并发下降
>
> 第二种：使用`List<String> arrayList = Collections.synchronizedList(new ArrayList<String>());`使用工具类，保证线程同步
>
> 第三种：使用`List<String> arrayList = new CopyOnWriteArrayList<>();`写时复制

**写时复制解析**

CopyOnWrite容器即写时复制的容器。往一个容器中添加元素的时候，不直接往当前容器Object[]添加，而是先将当前容器Object[]进行Copy,复制出一个新的容器Object[] newElements,然后新的容器Object[] newElements里添加容器，添加完元素之后，再将容器的应用指向新的容器setArray(newElements);这样做的好处是可以对CopyOnWrite容器进行并发的读，而不需要加锁，因为当前容器不会添加任何元素，所以CopyOnWrite容器也是一种读写分离的思想，读和写不同的容器。

**源码分析**

```java
/**
     * 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;
        //显示获取锁
        lock.lock();
        try {
            //通过getArray()方法获取容器Object[]
            Object[] elements = getArray();
            //计算容器中元素的长度
            int len = elements.length;
            //将当前容器Object[]进行Copy，复制出一个新的容器Object[]，容器大小加1
            Object[] newElements = Arrays.copyOf(elements, len + 1);
            //添加元素
            newElements[len] = e;
            setArray(newElements);
            return true;
        } finally {
            //显示释放锁
            lock.unlock();
        }
    }
```

**附完整代码**

```java
import java.util.*;
import java.util.concurrent.CopyOnWriteArrayList;

public class ContainerNotSafeDemo {
    public static void main(String[] args) {

//List<String> list = new ArrayList<>();
        //List<String> list = new Vector<>();
        //List<String> list = Collections.synchronizedList(new ArrayList<String>());
        List<String> list = new CopyOnWriteArrayList<>();
        for(int i=1;i<=50;i++){
            new Thread(()->{
                list.add(UUID.randomUUID().toString().substring(0,8));
                System.out.println(list);
            },String.valueOf(i)).start();
        }
    }

}
```

标签: Java, 并发编程

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