并发下的ArrayList

  1. package com.demo.base;
  3. import java.util.ArrayList;
  4. import java.util.List;
  6. public class ThreadDemo {
  8.     public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
  9.         MyRunnable myRunnable = new MyRunnable();
  11.         Thread t1 = new Thread(myRunnable);
  12.         Thread t2 = new Thread(myRunnable);
  14.         t1.start();
  15.         t2.start();
  17.         t1.join();
  18.         t2.join();
  20.         System.out.println("list 的大小为： " + myRunnable.list.size());
  21.     }
  23. }
  25. class MyRunnable implements Runnable {
  27.     List<Integer> list = new ArrayList<>();
  29.     @Override
  30.     public void run() {
  31.         for (int i=0; i<10000; i++){
  32.             list.add(i);
  33.         }
  34.     }
  35. }

注意：

ArrayList 是一个线程不安全的容器，在多线程下，ArrayList 可能会有以下结果：

  • 程序正常结束，ArrayList 的大小为 20000，这说明并发程序即使有问题，也不是每次都会表现出来。
  • 程序正常结束，ArrayList 的大小小于 20000，这是由于多线程访问冲突，多个线程同时对 ArrayList 的同一位置进行赋值导致的。
  • 程序抛出数组下标越界的异常

    Exception in thread “Thread-0” java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException: 244

这是因为 ArrayList 在扩容过程中，内部一致性被破坏，但由于没有锁的保护，另一个线程访问到了不一致的内部状态，导致出现越界问题。

解决方法

  • 使用线程安全的 Vector 代替 ArrayList
  • 在向 ArrayList 中添加元素时，加锁
  • 使用 JUC 包下的安全容器 CopyOnWriteArrayList 代替 ArrayList

    并发下的HashMap

    ```java package com.demo.base;

import java.util.HashMap; import java.util.Map;

public class ThreadDemo { static Map map = new HashMap<>();

  1. public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
  2.     Thread t1 = new Thread(new MyRunnable());
  3.     Thread t2 = new Thread(new MyRunnable());
  4.     t1.start();
  5.     t2.start();
  6.     t1.join();
  7.     t2.join();
  9.     System.out.println(map.size());
  10. }
  12. static class MyRunnable implements Runnable{
  14.     @Override
  15.     public void run() {
  16.         for(int i=0; i<10000; i++){
  17.             map.put(Thread.currentThread().getName() + i, i + "");
  18.         }
  19.     }
  20. }

} ```

注意：

运行这段代码，也可能得到3个结果:

  1. 程序正常结束，HashMap的最终大小为20000。
  2. 程序正常结束，但HashMap的大小小于20000。这两点跟ArrayList问题类似。
  3. 程序抛出异常

image.png
这个异常是在jdk8中会出现的，原因是HashMap的数据结构是数组和链表组成的，当链表在达到阈值时，链表结构（Node类型节点）会转换成红黑树结构（TreeNode类型节点）。于是当一个线程将Node类型节点转换成TreeNode类型节点并平衡红黑树时，另一个线程执行put方法并正好将数据放到同一个数组格子中时，先会插入Node类型的数据，这将导致前一个线程平衡红黑树时在转换数据类型时发生异常。