ArrayList在非线程安全情况下的问题及解决方法

简介: ArrayList在非线程安全情况下的问题及解决方法

ArrayList在非线程安全情况下的问题及解决方法

背景和问题描述

在某个电商网站上,我们有一个商品管理系统,需要管理大量的商品信息。为了方便对商品进行增加、删除和查询操作,我们使用了 ArrayList 来存储商品对象。然而,由于多个管理员可以同时修改商品列表,可能会导致 ArrayList 在非线程安全的情况下出现数据不一致的问题,并且可能引发其他潜在错误。

问题复现

让我们先来复现一个非线程安全的场景。考虑以下代码:

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
public class ProductManagementSystem {
    private List<Product> productList;
    public ProductManagementSystem() {
        // 初始化商品列表
        productList = new ArrayList<>();
    }
    // 添加商品到列表中
    public void addProduct(Product product) {
        productList.add(product);
    }
    // 从列表中删除商品
    public void removeProduct(Product product) {
        productList.remove(product);
    }
    // 在列表中查找商品
    public boolean findProduct(Product product) {
        return productList.contains(product);
    }
}

以上是一个简单的商品管理系统,其中 Product 类表示商品对象。

我们模拟两个管理员同时对商品列表进行操作,一个管理员添加商品,另一个管理员在此同时尝试删除商品:

public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
    // 创建商品管理系统实例
    ProductManagementSystem system = new ProductManagementSystem();
    // 创建两个商品
    Product product1 = new Product("001", "Apple");
    Product product2 = new Product("002", "Banana");
    // 创建线程1用于不断地向商品列表中添加商品1
    Thread thread1 = new Thread(() -> {
        for (int i = 0; i < 1000; i++) {
            system.addProduct(product1);
        }
    });
    // 创建线程2用于等待商品1添加到列表,然后尝试删除商品1
    Thread thread2 = new Thread(() -> {
        while (!system.findProduct(product1)) {
            // 等待商品1被添加进列表
        }
        system.removeProduct(product1);
    });
    // 启动线程1和线程2
    thread1.start();
    thread2.start();
    // 等待线程1和线程2完成
    thread1.join();
    thread2.join();
    // 打印剩余商品数量
    System.out.println("Remaining products count: " + system.getProductListSize());
}

在上述示例中,第一个管理员线程 thread1 负责不断添加商品1到系统中(执行1000次),而第二个管理员线程 thread2 在等待商品1被添加进列表后尝试删除商品1。由于 ArrayList 非线程安全,可能会导致数据不一致的问题。

解决思路

为了解决 ArrayList 的非线程安全问题,我们可以使用 Collections.synchronizedList() 方法来创建一个线程安全的包装列表。使用同步列表可确保只有一个线程可以访问列表,并保护对列表的并发操作。

以下是修改后的代码,使用线程安全的 ArrayList 替代原始的 ArrayList:

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collections;
import java.util.List;
public class ProductManagementSystem {
    private List<Product> productList;
    public ProductManagementSystem() {
        // 创建一个线程安全的包装列表
        productList = Collections.synchronizedList(new ArrayList<>());
    }
    // 添加商品方法
    public void addProduct(Product product) {
        productList.add(product);
    }
    // 删除商品方法
    public void removeProduct(Product product) {
        productList.remove(product);
    }
    // 查找商品方法
    public boolean findProduct(Product product) {
        return productList.contains(product);
    }
}

在上述代码中,通过调用 Collections.synchronizedList() 方法并传入原始的 ArrayList 对象来创建一个线程安全的包装列表。

测试结果与结论

重新运行之前的测试代码,我们可以观察到在使用线程安全的 ArrayList 后,不再出现数据不一致的情况。

然而,需要注意的是虽然同步列表保证了线程安全性,但由于只允许一个线程访问列表,可能会影响并发性能。对于高并发场景,可能需要考虑更高效的并发集合,如 java.util.concurrent.CopyOnWriteArrayList。

综上所述,通过使用线程安全的 ArrayList 或其他并发集合类,我们可以解决 ArrayList 在非线程安全情况下出现的数据不一致问题,确保多个管理员同时操作商品列表时的数据一致性和可靠性。然而,在选择并发集合时,需要权衡性能和并发要求,以便选择最适合自己业务场景的集合类型。

相关文章
|
Java
多线程学习(三)多线程开发带来的问题与解决方法
多线程学习(三)多线程开发带来的问题与解决方法
108 1
|
2月前
|
存储 安全 Java
代码审查:从 ArrayList 说线程安全
我们在编码和做代码审查的过程中,要对涉及到多线程使用的场景时刻绷着一根弦,将隐患拒之门外。
39 4
|
7月前
|
安全 Java
Java并发编程中的线程安全问题与解决方法
在Java开发中,线程安全是一个至关重要的话题。本文将深入探讨Java并发编程中常见的线程安全问题,并结合实际案例介绍解决这些问题的方法,帮助读者更好地理解和应对多线程环境下的挑战。
290 1
|
Java
多线程开发带来的问题与解决方法
多线程开发带来的问题与解决方法
94 0
|
7月前
|
缓存 安全 Java
Java并发编程中的线程安全性问题与解决方法
【2月更文挑战第6天】在Java并发编程中,线程安全性一直是一个重要的问题。本文将深入探讨Java中线程安全性问题的根源,以及针对这些问题提出的解决方法,包括使用同步关键字、Lock对象、volatile关键字等。通过本文的学习,读者将更好地理解Java并发编程中的线程安全性问题,并能够运用相应的解决方法来保障程序的稳定性和可靠性。
83 4
|
7月前
|
安全 容器
线程安全的集合类(多线程环境下使用ArrayList、队列及哈希表)
线程安全的集合类(多线程环境下使用ArrayList、队列及哈希表)
|
7月前
|
Java
Java多线程—同步代码块问题解决方法
Java多线程—同步代码块问题解决方法
50 0
|
Java 容器
第二季:4我们知道ArrayList是线程不安全,请编码写一个不安全的案例并给出解决方案。【Java面试题】
第二季:4我们知道ArrayList是线程不安全,请编码写一个不安全的案例并给出解决方案。【Java面试题】
73 0
|
NoSQL 安全 Java
案例15-ArrayList线程不安全,共用全局变量导致数据错乱问题,占用内存情况
案例15-ArrayList线程不安全,共用全局变量导致数据错乱问题,占用内存情况
|
安全 NoSQL Java
28个案例问题分析---15---登陆之后我加入的课程调用接口报错--ArrayList线程不安全。占用内存情况
28个案例问题分析---15---登陆之后我加入的课程调用接口报错--ArrayList线程不安全。占用内存情况
86 0