多线程中使用Java集合类

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：

1. final List<String> tickets = new ArrayList<String>(); 
2. for (int i = 0; i < 100000; i++) { 
3.    tickets.add("ticket NO," + i); 
4. } 
5. System.out.println("start1..."); 
6. for (int i = 0; i < 10; i++) { 
7.    Thread salethread = new Thread() { 
8.        public void run() { 
9.            while (tickets.size() > 0) { 
10.                tickets.remove(0); 
11.                System.out.println(Thread.currentThread().getId()+"Remove 0"); 
12.            } 
13.        } 
14.    }; 
15.    salethread.start(); 
16. } 
17. System.out.println("start2..."); 
18. new Thread() { 
19.    public void run() { 
20.        for (String s : tickets) { 
21. System.out.println(s); 
22.        } 
23.    } 
24. }.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：

1. final List<String> tickets = new ArrayList<String>(); 
2. for (int i = 0; i < 100000; i++) { 
3.    tickets.add("ticket NO," + i); 
4. } 
5. System.out.println("start1..."); 
6. for (int i = 0; i < 10; i++) { 
7.    Thread salethread = new Thread() { 
8.        public void run() { 
9.            while (true) { 
10. if(tickets.size()>0) 
11. System.out.println(Thread.currentThread().getId()+ tickets.remove(0)); 
12. else 
13. break; 
14.            } 
15.        } 
16.    }; 
17.    salethread.start(); 
18. } 

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。

1. final List<String> tickets = new ArrayList<String>(); 
2. for (int i = 0; i < 100000; i++) { 
3.    tickets.add("ticket NO," + i); 
4. } 
5. System.out.println("start1..."); 
6. final Object lock=new Object(); 
7. for (int i = 0; i < 10; i++) { 
8.    Thread salethread = new Thread() { 
9.        public void run() { 
10.            while (true) { 
11. synchronized(lock) 
12. { 
13. if(tickets.size()>0) 
14. System.out.println(Thread.currentThread().getId()+ tickets.remove(0)); 
15. else 
16. break; 
17. } 
18.            } 
19.        } 
20.    }; 
21.    salethread.start(); 
22. } 

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：

1. final List<String> tickets =java.util.Collections.synchronizedList(new ArrayList<String>()); 
2. 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。

本文转自cnn23711151CTO博客，原文链接：http://blog.51cto.com/cnn237111/1135527 ，如需转载请自行联系原作者