1.集合操作Demo

    public static void main(String[] args) {
        //创建ArrayList集合
        ArrayList list = new ArrayList();
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            new Thread(() -> {
                list.add(UUID.randomUUID().toString().substring(0, 8));
                System.out.println(list);
            }, String.valueOf(i)).start();
        }
    }

上述代码会抛出并发修改异常 java.util.ConcurrentModificationException

如何去解决List类型的线程安全问题?

2.Vector（古老的方案）

Vector 是矢量队列，它是JDK1.0版本添加的类。继承于AbstractList，实现了List, RandomAccess, Cloneable这些接口。 Vector 继承了AbstractList，实现了List；所以，它是一个队列，支持相关的添加、删除、修改、遍历等功能。
Vector 实现了RandmoAccess接口，即提供了随机访问功能。RandmoAccess是java中用来被List实现，为List提供快速访问功能的。在Vector中，我们即可以通过元素的序号快速获取元素对象；这就是快速随机访问。 Vector 实现了Cloneable接口，即实现clone()函数。它能被克隆。
==和ArrayList不同，Vector中的操作是线程安全的。==

/** 
  * Appends the specified element to the end of this Vector. 
  * 
  * @param e element to be appended to this Vector 
  * @return {@code true} (as specified by {@link Collection#add}) 
  * @since 1.2 
  */ 
public synchronized boolean add(E e) {
    modCount++; 
    ensureCapacityHelper(elementCount + 1);
    elementData[elementCount++] = e; 
    return true; 
}

add方法被synchronized同步修辞,线程安全!因此没有并发异常

3.Collections（工具类，也比较古老）


package juc.lock2;
import java.util.*;
/**
 * @Author Rock Wang
 * @Time 2021/11/3
 */
public class VectorAdd {
    public static void main(String[] args) {
        //使用Collections工具类 解决并发修改异常
        List<String> list = Collections.synchronizedList(new ArrayList<>());
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            new Thread(() -> {
                list.add(UUID.randomUUID().toString().substring(0, 8));
                System.out.println(list);
            }, String.valueOf(i)).start();
        }
    }
}

Collections提供了方法synchronizedList保证list是同步线程安全的，但是也较为古老，一般不用。

4.CopyOnWriteArrayList

写时复制技术，支持并发读。

首先我们对CopyOnWriteArrayList进行学习,其特点如下:
它相当于线程安全的ArrayList。和ArrayList一样，它是个可变数组；但是和ArrayList不同的时，它具有以下特性：

它最适合于具有以下特征的应用程序：List 大小通常保持很小，只读操作远多于可变操作，需要在遍历期间防止线程间的冲突。
它是线程安全的。
因为通常需要复制整个基础数组，所以可变操作（add()、set() 和 remove() 等等）的开销很大。
迭代器支持hasNext(), next()等不可变操作，但不支持可变 remove()等操作。
使用迭代器进行遍历的速度很快，并且不会与其他线程发生冲突。在构造迭代器时，迭代器依赖于不变的数组快照。

独占锁效率低：采用读写分离思想解决
写线程获取到锁，其他写线程阻塞
复制思想：
当我们往一个容器添加元素的时候，不直接往当前容器添加，而是先将当前容器进行 Copy，复制出一个新的容器，然后新的容器里添加元素，添加完元素之后，再将原容器的引用指向新的容器。
这时候会抛出来一个新的问题，也就是数据不一致的问题。如果写线程还没来得及写回内存，其他的线程就会读到了脏数据。

==这就是CopyOnWriteArrayList 的思想和原理。就是拷贝一份。==
没有线程安全问题

原因分析(重点):==动态数组与线程安全==
下面从“动态数组”和“线程安全”两个方面进一步对CopyOnWriteArrayList的原理进行说明。
• “动态数组”机制
o 它内部有个“volatile数组”(array)来保持数据。在“添加/修改/删除”数据时，都会新建一个数组，并将更新后的数据拷贝到新建的数组中，最后再将该数组赋值给“volatile数组”, 这就是它叫做CopyOnWriteArrayList的原因
o 由于它在“添加/修改/删除”数据时，都会新建数组，所以涉及到修改数据的操作，CopyOnWriteArrayList效率很低；但是单单只是进行遍历查找的话，效率比较高。

• “线程安全”机制
o 通过volatile和互斥锁来实现的。
o 通过“volatile数组”来保存数据的。一个线程读取volatile数组时，总能看到其它线程对该volatile变量最后的写入；就这样，通过volatile提供了“读取到的数据总是最新的”这个机制的保证。
o 通过互斥锁来保护数据。在“添加/修改/删除”数据时，会先“获取互斥锁”，再修改完毕之后，先将数据更新到“volatile数组”中，然后再“释放互斥锁”，就达到了保护数据的目的。

HashSet 解决办法CopyOnWriteArraySet
HashMap 解决办法ConcurrentHashMap

JUC并发包

四、集合的线程安全

1.集合操作Demo

2.Vector（古老的方案）

3.Collections（工具类，也比较古老）

4.CopyOnWriteArrayList