集合类不安全操作

Posted 2021-03-20 luliang888

集合类不安全操作：只要是在Collections挂过号的都是线程不安全的：

java.util.ConcurrentModificationException：并发修改异常

四、我们知道ArraysList是线程不安全的，请编写一个不安全的案例并给出解决方案：

 

 

1. ArraysList：

问题：

　　1. 当new一个ArrayList的时候底层是啥？
　　　　数组；
　　2. 什么类型的数组？
　　　　泛型定义的类型，如果没定义就是一个空的，默认长度为10的Object数组；
　　3. 扩容：
　　　　需要长度大于原数组长度，大小扩大到原值1.5倍，将老数组copy到新数组
　　4. ArrayList是线程安全的还是线程不安全的？
　　　　线程不安全
　　5. 给我举个线程不安全的例子
　　　　java.util.ConcurrentModificationException：并发修改异常

package com.example.code.conllection;

import java.util.*;
import java.util.concurrent.CopyOnWriteArrayList;

/**
 * 1. 故障现象：java.util.ConcurrentModificationException
 *
 * 2. 导致原因：
 *      并发争抢导致，参考花名册签到，一个人正在写入，另一个同学过来抢夺，导致数据不一致，并发修改异常；
 * 3. 解决方案：
 *      - 用Voctor：数据一致性绝对可以保证，但数据安全性几句下降
 *      - Collections.synchronizedList(new ArrayList<>())：Collections工具类
 *      - java.util.concurrent.CopyOnWriteArrayList：写时复制
 * 4. 优化建议（同样的错误不犯第2次）
 */
public class ContainerNotSafeDemo {
    public static void main(String[] args) {
        List<String> list = new CopyOnWriteArrayList<>();
        for (int i = 0; i < 30; i++) {
            new Thread(() -> {
                list.add(UUID.randomUUID().toString().substring(0, 8));
                System.out.println(list);
            },String.valueOf(i)).start();
        }
    }
}
/**
 * 写时复制：
 *  CopyOnWrite即写时复制的容器。忘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Object[]进行copy，
 *  复制出一个新的Object[] newElements，然后往新的Object[] newElements里添加元素，添加完元素后，
 *  在将原容器的引用指向新的容器 setArray(newElements)。这样做的好处可以对CopyOnWrite容器进行并发的读，
 *  而不需要加锁，因为当前元素不会添加任何元素。所以CopyOnWrite容器也是一种读写分离的思想，读和写在不同的容器
 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();
     }
 }
 */

2. HashSet：

问题：
　　1. HashSet底层是什么？
　　　　创建了一个初始值是16，负载因子0.75的标准HashMap
　　2. 你确定HashSet的底层是HashMap吗？HashSet.add加值的时候加一个，而HashMap需要两个k-v键值对?
　　　　HashSet底层确实是HashMap，HashSet.add的时候确实调用的是map.put方法，add传入法人值就是map中的key,而value是Object的常量

 

 

 

package com.example.code.conllection;
import java.util.HashSet;
import java.util.Set;
import java.util.UUID;

/**
 * HashSet
 * 1. 故障现象：java.util.ConcurrentModificationException
 * 2. 导致原因：
 *      并发争抢导致，参考花名册签到，一个人正在写入，另一个同学过来抢夺，导致数据不一致，并发修改异常；
 * 3. 解决方案：
 *      - Collections.synchronizedSet(new HashSet<>());
 *      - new CopyOnWriteArraySet<>()：底层还是CopyOnWriteArrayList
 * 4. 优化建议（同样的错误不犯第2次）
 *
 */
public class CurrentSetDemo {
    public static void main(String[] args) {
        Set<String> list = new HashSet<>();
        for (int i = 0; i < 30; i++) {
            new Thread(() -> {
                list.add(UUID.randomUUID().toString().substring(0, 8));
                System.out.println(list);
            },String.valueOf(i)).start();
        }
    }
}

3. HashMap：

问题：

　　1. HashMap的实现原理？

　　2. ConcurrentHashMap的特点？

 

package com.example.code.conllection;
import java.util.Map;
import java.util.UUID;
import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap;

/**
 * HashMap
 * 1. 故障现象：java.util.ConcurrentModificationException
 * 2. 导致原因：
 *      并发争抢导致，参考花名册签到，一个人正在写入，另一个同学过来抢夺，导致数据不一致，并发修改异常；
 * 3. 解决方案：
 *      - Collections.synchronizedMap(new HashMap<>());
 *      - new ConcurrentHashMap<>();
 * 4. 优化建议（同样的错误不犯第2次）
 *
 */
public class CurrentMapDemo {
    public static void main(String[] args) {
        Map<String, String> map = new ConcurrentHashMap<>();
        for (int i = 0; i < 30; i++) {
            new Thread(() -> {
                map.put(Thread.currentThread().getName(), UUID.randomUUID().toString().substring(0, 8));
                System.out.println(map);
            },String.valueOf(i)).start();
        }
    }
}