Java中线程安全的集合

港控/mmm° 2022-10-10 09:59 274阅读 0赞

上一篇：  
**[JUC中的常用辅助类（CountDownLatch、CyclicBarrier、Semaphore）][JUC_CountDownLatch_CyclicBarrier_Semaphore]**

在之前的文章中，我们已经解释过线程安全的概念了。

我们之前大多是通过加锁的方式去解决集合的线程安全问题，也用了一下线程安全的Vector。  
除了Vector，还有一些其他的方法来使用线程安全的集合。

## 通过Collections类获取线程安全的集合 ##

比如，通过 **java.util** 包下面的 Collections 工具类来获取线程安全的集合。

先来看看Collections中都有哪些方法  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3l1emhpcWlhbmdfMTk5Mw_size_16_color_FFFFFF_t_70]

如图所示，我们可以通过 **Collections.synchronizedList** 来获取一个线程安全的List。

同样的，Collections也提供了获取线程安全的 **map**和**set**。使用方式都是类似的。

我们先来看看**synchronizedList**的源码  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3l1emhpcWlhbmdfMTk5Mw_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]  
可以看到，很多方法内部都用了**synchronized**代码块，所以是线程安全的。  
其他的**synchronizedMap**，**synchronizedSet** 等方法都是类似的原理。

我们来简单用一用：

先来看个普通的ArrayList

public static void main(String[] args) {
        
    
            List<String> strings = new ArrayList<>();
    
            for (int i = 0; i < 20; i++) {
        
                int finalI = i;
                new Thread(() -> {
        
                    strings.add(String.valueOf(finalI));
                    System.out.println("strings = " + strings);
                }).start();
            }
    
        }

运行一下：  
![在这里插入图片描述][20210627193629169.gif]

可以看到，多运行几次，偶尔会出现 **java.util.ConcurrentModificationException**  
并发修改异常，我们在之前的文章中已经看到过了。

我们改成 **Collections.synchronizedList(new ArrayList<>())** 试一下。

代码如下：

public static void main(String[] args) {
        
    
            List<String> strings = Collections.synchronizedList(new ArrayList<>());
    
            for (int i = 0; i < 20; i++) {
        
                int finalI = i;
                new Thread(() -> {
        
                    strings.add(String.valueOf(finalI));
                    System.out.println("strings = " + strings);
                }).start();
            }
    
        }

运行结果如下：

![在这里插入图片描述][20210627193902372.gif]

可以看到，再也不会出现 并发修改异常了。

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## JUC中线程安全的集合 ##

JUC是专门处理并发的包，那肯定也给我们提供了线程安全的集合类。

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3l1emhpcWlhbmdfMTk5Mw_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]

如图所示：

常用的比如：

*  **CopyOnWriteArrayList**
 *  **ConcurrentHashMap**
 *  **CopyOnWriteArraySet**
 *  **ArrayBlockingQueue**

等等  
我们看下 **CopyOnWriteArrayList** 某个方法的源码

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3l1emhpcWlhbmdfMTk5Mw_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]  
可以看到，内部是通过使用ReentrantLock实现的线程安全。

简单用一用：

public static void main(String[] args) {
        
            CopyOnWriteArrayList<String> stringCopyOnWriteArrayList = new CopyOnWriteArrayList<>();
    
            for (int i = 0; i < 20; i++) {
        
                int finalI = i;
                new Thread(() -> {
        
                    stringCopyOnWriteArrayList.add(String.valueOf(finalI));
                    System.out.println("strings = " + stringCopyOnWriteArrayList);
                }).start();
            }
    
        }

运行看下效果：  
![在这里插入图片描述][20210703102802854.gif]

可以看到，也不会出现并发修改异常。

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[JUC_CountDownLatch_CyclicBarrier_Semaphore]: https://blog.csdn.net/yuzhiqiang_1993/article/details/118276024
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3l1emhpcWlhbmdfMTk5Mw_size_16_color_FFFFFF_t_70]: /images/20221005/864fc403b1634c388279adb8175d02f3.png
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