一、异常演示
循环创建线程，将数据放入集合的同时，从集合中读取数据。
/** * list集合线程不安全问题 */ public class ThreadDemo04 { public static void main(String[] args) { List<String> list = new ArrayList<>(); for (int i = 0; i < 30; i++) { new Thread(()->{ //向集合中添加内容 list.add(UUID.randomUUID().toString().substring(0, 8)); //从集合中获取内容 System.out.println(list); }, String.valueOf(i)).start(); } } }
运行结果：
出现了并发修改异常
那么如何解决呢？
二、解决方案
1、vector
直接将ArrayList替换为Vector即可
// List<String> list = new ArrayList<>(); List<String> list = new Vector<>();
运行结果：
为什么会这样呢？vector和ArrayList有什么不同呢？
进入Vector的源码可以发现，里面几乎所有的方法都加了synchronized关键字
这样确实可以避免线程安全问题，不过效率比较低。
2、Collections工具类
使用Collections工具类中的synchronizedList()方法生成线程安全的集合。
// List<String> list = new ArrayList<>(); // List<String> list = new Vector<>(); List<String> list = Collections.synchronizedList(new ArrayList<>());
运行结果：
看一下jdk1.8的API对他的介绍：
3、CopyOnWriteArrayList 写时复制技术
// List<String> list = new ArrayList<>(); // List<String> list = new Vector<>(); // List<String> list = Collections.synchronizedList(new ArrayList<>()); List<String> list = new CopyOnWriteArrayList<>();
运行结果：
三、写时复制技术
1 、特性
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：
1、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。
2、 它是线程安全的。
3、 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。
4、 迭代器支持 hasNext(), next()等不可变操作，但不支持可变 remove()等操作。
5、 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。
2、原理
写时复制技术中，读操作支持并发读，即多个线程可以同时读到集合内的元素。写操作是独立写，当一个写线程执行写操作时，所有其他写线程阻塞；当该线程写的时候，将原集合中的数据复制一份，在拷贝的集合中完成写操作后，再将该拷贝集合和原集合合并。
为什么需要拷贝，在原数组直接修改不行吗？这篇文章讲得很清楚：CopyOnWriteArrayList写时复制的原理_Endwas的博客-CSDN博客
最后我们来看一下源码：
public boolean add(E e) { //定义可重入锁 final ReentrantLock lock = this.lock; //上锁 lock.lock(); try { Object[] elements = getArray(); int len = elements.length; //将原数组复制一份 Object[] newElements = Arrays.copyOf(elements, len + 1); //在拷贝的数组中添加元素 newElements[len] = e; //再将拷贝数组合并到原数组中 setArray(newElements); return true; } finally { //写操作完成，解锁 lock.unlock(); } }
