java面试-集合类不安全问题及解决方案

Posted 2022-07-16 wjh123

一、List

1、代码演示

public class ArrayListNotSafeDemo 

    public static void main(String[] args) 
        List<String> list = new ArrayList<>();
        for (int i = 1; i <= 30; i++) 
            new Thread(() -> 
                //Constructs an empty list with an initial capacity of ten.
                list.add(UUID.randomUUID().toString().substring(0, 8));
                System.out.println(list);
            , String.valueOf(i)).start();
        
    

2、故障现象

java.util.ConcurrentModificationException

3、导致原因

一个线程正在写，另一线程过来抢夺，导致数据不一致，即并发修改导致的异常

4、解决方案

• new Vector<>()
• Collections.synchronizedList()
• new CopyOnWriteArrayList<>()   

         在读多写少的时候推荐使用 CopeOnWriteArrayList 这个类

         写时复制,读写分离的思想 好处：读操作完全无锁

         使用场景 ：写操作非常少的场合，能容忍读写的短暂不一致。

                        CopyOnWriteArrayList迭代器是只读的，不支持增删改。

5、 CopyOnWriteArrayList源码解读：

    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();
        
    

二、Set

1、代码演示：

public class HashSetNotSafeDemo 

    public static void main(String[] args) 
        Set<String> list = new HashSet<>();
        for (int i = 1; i <= 30; i++) 
            new Thread(() -> 
                list.add(UUID.randomUUID().toString().substring(0, 8));
                System.out.println(list);
            , String.valueOf(i)).start();
        
    

2、解决方案：

• Collections.synchronizedSet()
• new CopyOnWriteArraySet<>()   

3、CopyOnWriteArraySet底层源码：

底层使用CopyOnWriteArrayList

    public CopyOnWriteArraySet() 
        al = new CopyOnWriteArrayList<E>();
    　　

4、HashSet底层源码

HashSet的key是你add()的值，value是一个叫PRESENT Object类型的常量，即HashSet只关心key

    public HashSet() 
        map = new HashMap<>();
    

   
    private static final Object PRESENT = new Object();

    public boolean add(E e) 
        return map.put(e, PRESENT)==null;
    　　

三、Map　　

1、代码演示：

public class HashMapNotSafeDemo 

    public static void main(String[] args) 
        Map<String, String> map = new HashMap<>();
        for (int i = 1; i <= 30; i++) 
            new Thread(() -> 
                map.put(Thread.currentThread().getName(), UUID.randomUUID().toString().substring(0, 8));
                System.out.println(map);
            , String.valueOf(i)).start();
        
    

2、解决方案

• Collections.synchronizedMap()
• new ConcurrentHashMap<>();