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ArrayList 线程安全扩展 HashSet 和 HashMap 线程安全

ArrayList 线程安全

ArrayList 是非线程安全的，如果强制在多进程中使用 ，将会报 ConcurrentModificationException 并发修改异常。

使用 Vector，效率低下；使用 Collections.synchronizedList，实际返回了 SynchronizedList。在进行数据操作是，都加了 synchronized 锁来进行控制。使用 CopyOnWriteArrayList，该类会进行写时复制操作。CopyOnWrite容器即写时复制的容器。往一个容器添加元素的时候，不直接往当前容器Object[]添加，而是先将当前object[]进行Copy，复制出一个新的容器Object[] newElements，然后新的容器Object[] newElements 里添加元素，添加完元素之后，再将原容器的引用指向新的容器setArray（newElements）;这样做的好处是可以对 copyonwrite 容器进行并发的读，而不需要加锁，因为当前容器不会添加任何元素。所以copyonwrite容器也是一种读写分离的思想，读和写不同的容器。 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(); } }

实现代码：

public class ListDemo { public static void main(String[] args) { List<String> list = new ArrayList<>(); // List<String> list = new Vector<>(); // List<String> list = Collections.synchronizedList(new ArrayList<>()); // List<String> list = new CopyOnWriteArrayList(); for (int i = 0; i < 30; ++i) { new Thread(() -> { list.add(UUID.randomUUID().randomUUID().toString().substring(0, 4)); System.out.println(list); }).start(); } } }

扩展 HashSet 和 HashMap 线程安全

HashSet 底层就是 HashMap，默认的 HashSet 是一个初始大小为16，负载因子为 0.75 的 HashMap。所以 HashSet 的多线程安全问题实际上就是 HashMap 的多线程安全问题：

Collections集合类的static方法SynchronizedSet。CopyOnWriteArraySet：也是写时复制思想，但是内部还是使用CopyOnWriteArrayList实现。

相比于HashSet，HashMap 除了可以使用Collections集合类的synchronizedMap方法外，还可以使 juc包下ConcurrentHashMap类。

Collections 集合类的 static 方法SynchronizedSMap。ConcurrentHashMap public class ListDemo { public static void main(String[] args) { // Set<String> set = new CopyOnWriteArraySet<>(); // Set<String> set = Collections.synchronizedSet(new HashSet<>()); // Map<String,String> map = Collections.synchronizedMap(new HashMap<>()); Map<String,String> map = new ConcurrentHashMap(); for(int i = 0;i<30;i++){ new Thread(()->{ set.add(UUID.randomUUID().randomUUID().toString().substring(0, 4)); System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"\t"+set); },"thread_set "+i).start(); } for(int i = 0;i<30;i++){ new Thread(() ->{ map.put(UUID.randomUUID().randomUUID().toString().substring(0, 4),UUID.randomUUID().randomUUID().toString().substring(0,1)); System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"\t"+map); },"thread_map "+i).start(); } } }