Java JUC中操作List安全類的集合案例

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不安全的集合

在單線程應用中，通常采取new ArrayList()，指定一個List集合，用於存放可重復的數據。

但在多線程下，往往會出現意想不到的問題，代碼如下所示：

import java.util.*;
public class ListTest {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        // 創建list集合
        //List<String> lists = Arrays.asList("1", "2", "3");
        // 不安全
        List<String> lists = new ArrayList<>();

        // 開啟十個線程增加數據
        for (int i = 1; i <= 40; i++) {
            new Thread(()->{
                lists.add(UUID.randomUUID().toString().substring(0,5));
                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"=="+lists);
            },String.valueOf(i)).start();
        }
    }
}

其運行結果如下所示：

在這裡插入圖片描述

多線程操作同一集合對象信息，往往會出現java.util.ConcurrentModificationException異常報錯信息。

Java中提供的安全措施

在java語言中，提供瞭一種新的List集合，java.util.Vector類，具體看下列代碼：

import java.util.*;
public class ListTest {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        // 創建list集合
        //List<String> lists = Arrays.asList("1", "2", "3");
        // 不安全
        //List<String> lists = new ArrayList<>();
		List<String> lists = new Vector<>();

        // 開啟十個線程增加數據
        for (int i = 1; i <= 40; i++) {
            new Thread(()->{
                lists.add(UUID.randomUUID().toString().substring(0,5));
                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"=="+lists);
            },String.valueOf(i)).start();
        }
    }
}

運行日志如下所示：

在這裡插入圖片描述

不會出現java.util.ConcurrentModificationException報錯信息。

為什麼能保證數據的安全操作？

在這裡插入圖片描述

采取瞭 synchronized 針對方法執行調用者加鎖，保證add操作的多線程安全性！

JUC下的安全List集合

在JUC包下，提供有以下幾種創建安全集合的方式。

  • 方式一：Collections.synchronizedList(new ArrayList<>());
import java.util.*;
public class ListTest {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
		List<String> lists = Collections.synchronizedList(new ArrayList<>());

        // 開啟十個線程增加數據
        for (int i = 1; i <= 40; i++) {
            new Thread(()->{
                lists.add(UUID.randomUUID().toString().substring(0,5));
                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"=="+lists);
            },String.valueOf(i)).start();
        }
    }
}

查看底層源碼實現邏輯

在這裡插入圖片描述

判斷傳入的 list 集合類型，判斷類型是否為 java.util.RandomAccess，如果是則采取java.util.Collections.SynchronizedRandomAccessList構造集合，如果不是則采取java.util.Collections.SynchronizedList構造集合。

源碼中對應的add操作邏輯如下所示：

在這裡插入圖片描述

采取synchronized同步代碼塊的方式，對數據的add操作實現加鎖！

  • 方式二：new CopyOnWriteArrayList();
import java.util.*;
import java.util.concurrent.CopyOnWriteArrayList;
public class ListTest {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        List<String> lists = new CopyOnWriteArrayList<>();

        // 開啟十個線程增加數據
        for (int i = 1; i <= 40; i++) {
            new Thread(()->{
                lists.add(UUID.randomUUID().toString().substring(0,5));
                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"=="+lists);
            },String.valueOf(i)).start();
        }
    }
}

源碼中的介紹如下：

在這裡插入圖片描述

在這裡插入圖片描述

顯而易見，其邏輯如下所示：

  1. 調用add方法後，拿到java.util.concurrent.locks.ReentrantLock對象信息。
  2. 調用 lock.lock() 拿到鎖！
  3. 將原數組對象copy操作，並創建原數組大小+1的新數組。
  4. 將新數據放入新數組中。
  5. 任何操作finally，都進行鎖的釋放！

性能方面

JUC包下的Lock操作，都比synchronized性能更好！

到此這篇關於JUC中操作List安全類的集合案例的文章就介紹到這瞭,更多相關JUC中List安全類內容請搜索WalkonNet以前的文章或繼續瀏覽下面的相關文章希望大傢以後多多支持WalkonNet！

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