【JUC并发编程】集合类安全问题-Toy模板网

这篇具有很好参考价值的文章主要介绍了【JUC并发编程】集合类安全问题。希望对大家有所帮助。如果存在错误或未考虑完全的地方，请大家不吝赐教，您也可以点击"举报违法"按钮提交疑问。

一、并发下，ArrayList类是不安全的

代码演示

package CollectionSafe;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.UUID;

/**
 * @author swaggyhang
 * @create 2023-07-02 17:26
 */
public class Test01 {
    public static void main(String[] args) {
        List<String> list = new ArrayList<>();
        for (int i = 1; i <= 10; i++) {
            new Thread(() -> {
                list.add(UUID.randomUUID().toString().substring(0, 5));
                System.out.println(list);
            }, String.valueOf(i)).start();
        }
    }
}

上面代码会报错并发修改异常“java.util.ConcurrentModificationException”

二、解决方案

1. 使用Vector类【不推荐】

Vector类的add方法是同步方法，但是效率很低

代码演示

package CollectionSafe;

import java.util.List;
import java.util.UUID;
import java.util.Vector;

/**
 * @author swaggyhang
 * @create 2023-07-02 17:26
 */
public class Test01 {
    public static void main(String[] args) {
//        List<String> list = new ArrayList<>();
        List<String> list = new Vector<>();
        for (int i = 1; i <= 10; i++) {
            new Thread(() -> {
                list.add(UUID.randomUUID().toString().substring(0, 5));
                System.out.println(list);
            }, String.valueOf(i)).start();
        }
    }
}

2. 使用Collections工具类

使用Collections.synchronizedList()方法将普通的ArrayList类转换为安全的集合类

代码演示

package CollectionSafe;

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collections;
import java.util.List;
import java.util.UUID;

/**
 * @author swaggyhang
 * @create 2023-07-02 17:26
 */
public class Test01 {
    public static void main(String[] args) {
//        List<String> list = new ArrayList<>();
//        List<String> list = new Vector<>();
        List<String> list = Collections.synchronizedList(new ArrayList<>());
        for (int i = 1; i <= 10; i++) {
            new Thread(() -> {
                list.add(UUID.randomUUID().toString().substring(0, 5));
                System.out.println(list);
            }, String.valueOf(i)).start();
        }
    }
}

3. 使用CopyOnWriteArrayList类

写入时复制（简称：COW）是计算机领域的一种优化策略。底层源码如下：
多线程调用list时，读取的时候，是固定的，写入的时候，避免覆盖，造成数据问题（类似读写分离）
add()方法源码

代码演示

package CollectionSafe;

import java.util.List;
import java.util.UUID;
import java.util.concurrent.CopyOnWriteArrayList;

/**
 * @author swaggyhang
 * @create 2023-07-02 17:26
 */
public class Test01 {
    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 = 1; i <= 10; i++) {
            new Thread(() -> {
                list.add(UUID.randomUUID().toString().substring(0, 5));
                System.out.println(list);
            }, String.valueOf(i)).start();
        }
    }
}

三、并发下，HashSet类是不安全的

HashSet本质就是HashMap，其构造器生成一个map对象
add()方法源码

代码演示

package CollectionSafe;

import java.util.HashSet;
import java.util.Set;
import java.util.UUID;

/**
 * @author swaggyhang
 * @create 2023-07-04 10:42
 */
public class Test02 {
    public static void main(String[] args) {
        Set<String> set = new HashSet<>();
        for (int i = 1; i <= 100; i++) {
            new Thread(() -> {
                set.add(UUID.randomUUID().toString().substring(0, 5));
                System.out.println(set);
            }, String.valueOf(i)).start();
        }
    }
}

上面代码会报错并发修改异常“java.util.ConcurrentModificationException”

四、解决方案

1. 使用Collections工具类

使用Collections.synchronizedSet()方法将普通的HashSet类转换为安全的集合类

package CollectionSafe;

import java.util.Collections;
import java.util.HashSet;
import java.util.Set;
import java.util.UUID;

/**
 * @author swaggyhang
 * @create 2023-07-04 10:42
 */
public class Test02 {
    public static void main(String[] args) {
//        Set<String> set = new HashSet<>();
        Set<String> set = Collections.synchronizedSet(new HashSet<>());
        for (int i = 1; i <= 100; i++) {
            new Thread(() -> {
                set.add(UUID.randomUUID().toString().substring(0, 5));
                System.out.println(set);
            }, String.valueOf(i)).start();
        }
    }
}

2. 使用CopyOnWriteArraySet类

CopyOnWriteArraySet底层还是使用CopyOnWriteArrayList那一套逻辑

package CollectionSafe;

import java.util.Set;
import java.util.UUID;
import java.util.concurrent.CopyOnWriteArraySet;

/**
 * @author swaggyhang
 * @create 2023-07-04 10:42
 */
public class Test02 {
    public static void main(String[] args) {
//        Set<String> set = new HashSet<>();
//        Set<String> set = Collections.synchronizedSet(new HashSet<>());
        Set<String> set = new CopyOnWriteArraySet<>();
        for (int i = 1; i <= 100; i++) {
            new Thread(() -> {
                set.add(UUID.randomUUID().toString().substring(0, 5));
                System.out.println(set);
            }, String.valueOf(i)).start();
        }
    }
}

构造器源码
add()方法源码

五、并发下，HashMap类是不安全的

代码演示

package CollectionSafe;

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
import java.util.UUID;

/**
 * @author swaggyhang
 * @create 2023-07-04 11:08
 */
public class Test03 {
    public static void main(String[] args) {
        Map<String, String> map = new HashMap<>();
        for (int i = 1; i <= 10; i++) {
            new Thread(() -> {
                map.put(Thread.currentThread().getName(), UUID.randomUUID().toString().substring(0, 5));
                System.out.println(map);
            }, String.valueOf(i)).start();
        }
    }
}

上面代码会报错并发修改异常“java.util.ConcurrentModificationException”

六、解决方案

1. 使用Collections工具类

使用Collections.synchronizedMap()方法将普通的HashMap类转换为安全的集合类

package CollectionSafe;

import java.util.Collections;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
import java.util.UUID;

/**
 * @author swaggyhang
 * @create 2023-07-04 11:08
 */
public class Test03 {
    public static void main(String[] args) {
//        Map<String, String> map = new HashMap<>();
        Map<String, String> map = Collections.synchronizedMap(new HashMap<>());
        for (int i = 1; i <= 10; i++) {
            new Thread(() -> {
                map.put(Thread.currentThread().getName(), UUID.randomUUID().toString().substring(0, 5));
                System.out.println(map);
            }, String.valueOf(i)).start();
        }
    }
}

2. 使用ConcurrentHashMap类

代码演示

package CollectionSafe;

import java.util.Map;
import java.util.UUID;
import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap;

/**
 * @author swaggyhang
 * @create 2023-07-04 11:08
 */
public class Test03 {
    public static void main(String[] args) {
//        Map<String, String> map = new HashMap<>();
//        Map<String, String> map = Collections.synchronizedMap(new HashMap<>());
        Map<String, String> map = new ConcurrentHashMap<>();
        for (int i = 1; i <= 10; i++) {
            new Thread(() -> {
                map.put(Thread.currentThread().getName(), UUID.randomUUID().toString().substring(0, 5));
                System.out.println(map);
            }, String.valueOf(i)).start();
        }
    }
}