多线程中使用Java集合类-阿里云开发者社区

多线程中使用Java集合类

2017-07-10 1020

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简介：

Java集合类中，某个线程在 Collection 上进行迭代时，通常不允许另一个线性修改该 Collection。通常在这些情况下，迭代的结果是不确定的。如果检测到这种行为，一些迭代器实现（包括 JRE 提供的所有通用 collection 实现）可能选择抛出此异常。执行该操作的迭代器称为快速失败迭代器，因为迭代器很快就完全失败，而不会冒着在将来某个时间任意发生不确定行为的风险。

　　因此，当一个线程试图ArrayList的数据的时候，另一个线程对ArrayList在进行迭代的，会出错，抛出ConcurrentModificationException。

　　比如下面的代码：

final List<String> tickets = new ArrayList<String>();
for (int i = 0; i < 100000; i++) {
tickets.add("ticket NO," + i);
}
System.out.println("start1...");
for (int i = 0; i < 10; i++) {
Thread salethread = new Thread() {
public void run() {
while (tickets.size() > 0) {
tickets.remove(0);
System.out.println(Thread.currentThread().getId()+"Remove 0");
}
}
};
salethread.start();
}
System.out.println("start2...");
new Thread() {
public void run() {
for (String s : tickets) {
System.out.println(s);
}
}
}.start();

　　上述程序运行后，会在某处抛出异常：

　　java.util.ConcurrentModificationException
at java.util.ArrayList$Itr.checkForComodification(Unknown Source)
at java.util.ArrayList$Itr.next(Unknown Source)
at mytest.mytestpkg.Tj$2.run(Tj.java:138)

　　Vector是线程同步的，那么把ArrayList改成Vector是不是就对了呢？

　　答案是否定的，事实上，无论是ArrayList还是Vector，只要是实现Collection接口的，都要遵循fail-fast的检测机制，即在迭代是时候，不能修改集合的元素。一旦发现违法这个规定就会抛出异常。

　　--------------------------------------------------------------------------------

　　事实上，Vector相对于ArrayList的线程同步，体现在对集合元素是否脏读上。即ArrayList允许脏读，而Vector特殊的机制，不会出现脏读，但是效率会很差。

　　举个例子，一个集合，有10个线程从该集合中删除元素，那么每个元素只可能由一个线程删除掉，不可能会出现一个元素被多个线程删除的情况。

　　比如下面的代码：

final List<String> tickets = new ArrayList<String>();
for (int i = 0; i < 100000; i++) {
tickets.add("ticket NO," + i);
}
System.out.println("start1...");
for (int i = 0; i < 10; i++) {
Thread salethread = new Thread() {
public void run() {
while (true) {
if(tickets.size()>0)
System.out.println(Thread.currentThread().getId()+ tickets.remove(0));
else
break;
}
}
};
salethread.start();
}

　　for循环构造10个线程删除同一个集合中的数据，理论上只能删除100000次。但是运行完发现，输出的删除次数108494次，其中很多数据都是被多个线程删除，比如下面的输出片段：

　　17ticket NO,35721
14ticket NO,35699
11ticket NO,35721
18ticket NO,35721
17ticket NO,35729
11ticket NO,35729
14ticket NO,35729
17ticket NO,35729
14ticket NO,35734
17ticket NO,35734
13ticket NO,35721

　　可以看到35721，35729都被多个线程删除。这事实上就是出现了脏读。解决的办法就是加锁，使得同一时刻只有1个线程对ArrayList做操作。

　　修改代码，synchronized关键字，让得到锁对象的线程才能运行，这样确保同一时刻只有一个线程操作集合。

final List<String> tickets = new ArrayList<String>();
for (int i = 0; i < 100000; i++) {
tickets.add("ticket NO," + i);
}
System.out.println("start1...");
final Object lock=new Object();
for (int i = 0; i < 10; i++) {
Thread salethread = new Thread() {
public void run() {
while (true) {
synchronized(lock)
{
if(tickets.size()>0)
System.out.println(Thread.currentThread().getId()+ tickets.remove(0));
else
break;
}
}
}
};
salethread.start();
}

　　这样得到的结果就是准确的了。

　　当然，不使用synchronized关键字，而直接使用vector或者Collections.synchronizedList 也是同样效果：

final List<String> tickets =java.util.Collections.synchronizedList(new ArrayList<String>());
final List<String> tickets =new Vector<String>();

　　vector和Collections.synchronizedList 都是线程同步的，避免的脏读的出现。

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文章标签：

Java

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