Java多線程之集合類（淺析線程安全和不安全）

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本文目錄：

• 1.線程不安全之ArrayList，HashSet，HashMap和線程安全之CopyOnWriteArrayList，CopyOnWriteArraySet，ConcurrentHashMap

• 2. 小結

• 3.解析CopyOnWrite容器

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1.線程不安全之ArrayList和線程安全之CopyOnWriteArrayList

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測試代碼：

• 多個線程往一個集合中添加內容。

實現：

public static void listNotSafe() {List<String> list = new ArrayList<>();for (int i = 1; i <= 30 ; i++) {new Thread(()->{list.add(UUID.randomUUID().toString().substring(0,6));System.out.println(list);},String.valueOf(i)).start();}

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編譯結果：

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解決辦法：

• 使用CopyOnWriteArrayList代替ArrayList

使用如下：

public static void listNotSafe() {List<String> list = new CopyOnWriteArrayList<>();for (int i = 1; i <= 30 ; i++) {new Thread(()->{list.add(UUID.randomUUID().toString().substring(0,6));System.out.println(list);},String.valueOf(i)).start();}

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編譯結果：

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小結：

• 1. 經過測試，發現HashSet，HashMap也是線程不安全的，分別對應的解決辦法是用CopyOnWriteArraySet，ConcurrentHashMap替換（如上面的例子）

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3.解析CopyOnWrite容器

• 我們發現CopyOnWrite容器能夠解決線程不安全的問題，現在來通過源碼進行解析（以CopyOnWriteArrayList）為例。

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源碼部分如下

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其中的add(E e)方法

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();}}

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可以知道：

都是有線程鎖的，所以是線程安全的

CopyOnWrite容器即寫時復制的容器。往一個容器添加元素的時候，不直接往當前容器Object[ ]添加，而是先將當前容器Object[ ]進行Copy，復制出一個新的容器Object[] newElements，然后往新的容器Object[ ] newElements里添加元素，添加完元素之后，再將原容器的引用指向新的容器 setArray(newElements)。

好處是可以對CopyOnWrite容器進行并發的讀，而不需要加鎖，因為當前容器不會添加任何元素。所以CopyOnWrite容器也是一種讀寫分離的思想，讀和寫不同的容器

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擴展小知識：

HashSet底層是HashMap

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你可能會想，HashSet是一個參數，而HashMap是鍵值對存在的。那是因為HashSet只用了HashMap是鍵，它的值是一個固定的Object對象。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的Java多线程之集合类（线程安全和不安全）的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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