如何解決List的線程不安全

本篇文章給大家分享的是有關如何解決List的線程不安全，小編覺得挺實用的，因此分享給大家學習，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 是分兩部執行的 第一步：elementData[size] = e; 第二步：size++;

• 線程A執行第一步 往List中第一個位置插入了數據A，此時線程掛起。

• 線程B執行第一步 此時size仍然為0，于是數據B便覆蓋了數據A。

• 線程A執行第二步 將size變為1；線程B執行第二步 將size便為2。

• 最終第一個位置是數據B，第二個位置為null，不符合預期結果。

其二：

ensureCapacityInternal(size + 1);這行代碼可能導致ArrayIndexOutOfBoundsException ArrayList默認數組大小為10，假如現在數組中已經有9個元素了:

• 線程A執行這段代碼，校驗不需要擴容，此時線程掛起。

• 線程B執行這段代碼，校驗不需要擴容，然后把數據B放在下標為9的位置，size變為10。

• 線程A繼續執行，將數據A放在下標為10的位置，此時就會出現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，可能會產生數據一致性問題。不能保證數據的實時一致性，只能保證數據的最終一致性。

• 由于采用copy方式操作數據，會有兩個數組駐扎在內存中，占用內存會比較大。

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日常工作會見到或用到的。希望你能通過這篇文章學到更多知識。更多詳情敬請關注億速云行業資訊頻道。