【并发编程篇】解决线程安全问题 — CopyOnWriteArraySet

秒速五厘米 2024-04-17 06:39 81阅读 0赞

#### 文章目录 ####

*  ?情景引入
 *  ?报错了，解决方法
 *   *  ⭐方法一
     *  ⭐方法二

![在这里插入图片描述][94ff31ec59a5453c9dea874c4ec6dbb4.png_pic_center]

## ?情景引入 ##

我们看下面这段代码  
![在这里插入图片描述][5f46869e60a04726aec777d7544ecb24.png]  
运行后报错了

我们看看报错原因  
![在这里插入图片描述][cd34e1b2ec764761bb4e4b3a6be97df9.png]报错原因是并发修改异常

## ?报错了，解决方法 ##

### ⭐方法一 ###

我们使用其他工具类，使用Collections，把HashSet转为synchronizedSet()

我们使用 Collections.synchronizedSet() 方法将普通的 HashSet 转换为一个线程安全的 Set 集合。通过对 set 进行同步化操作，可以保证在多线程环境下对 set 的访问是线程安全的。  
Collections.synchronizedSet() 方法返回一个线程安全的 Set 对象，该对象内部使用同步机制来确保多线程环境下的安全访问。具体来说，它会对 Set 的各种操作（如添加、删除、迭代等）进行同步化处理，以避免并发修改引发的线程安全问题，比如数据不一致或异常。

好处如下：

*  线程安全：通过使用 Collections.synchronizedSet() 方法，`可以确保多个线程同时访问 set 时不会出现数据竞争和不一致的问题。这样可以提高程序的健壮性和可靠性`
 *  方便转换：通过使用 Collections.synchronizedSet() 方法，可以方便地将普通的集合类转换为线程安全的集合类，无需手动编写同步代码。

需要注意的是，虽然 Collections.synchronizedSet() 方法可以确保对集合的基本操作是线程安全的，但在进行复合操作时仍然需要额外的同步措施。例如，在循环遍历 set 并进行复合操作时，仍需要使用外部的同步机制，比如使用 synchronized 关键字或 Lock 接口。

此外，如果只是在单线程环境下使用集合，或者可以保证对集合的访问是单线程的，那么不一定需要使用线程安全的集合类。因为线程安全的集合类在性能上会有一些额外开销，所以在单线程环境下使用普通的集合类可能更加高效。

package org.Test6;
    
    import java.util.*;
    
    public class ListTest {
        
        public static void main(String[] args) {
        
            Set<String>set = Collections.synchronizedSet(new HashSet<>());
            for (int i=0;i<10;i++){
        
                new Thread(()->{
        
                    set.add(UUID.randomUUID().toString().substring(0,5));
                    System.out.println(set);
                },String.valueOf(i)).start();
            }
        }
    }

![在这里插入图片描述][738653f2814c4e7ca8a8b9b0e350bbc7.png]

### ⭐方法二 ###

使用juc包下的CopyOnWriteArraySet方法  
使用 CopyOnWriteArraySet 来创建一个线程安全的集合。CopyOnWriteArraySet 是 Java 并发包中提供的一种并发集合类，它具有以下好处：

*  线程安全：CopyOnWriteArraySet 是线程安全的集合类，可以在多线程环境中安全地进行读取和写入操作，而无需额外的同步措施。
 *  写入时复制：CopyOnWriteArraySet 内部使用写入时复制的机制来保证线程安全。当对集合进行修改（添加、删除元素）时，`它会先将集合进行复制，然后在新副本上进行修改操作，最后再用新副本替换旧副本`。这样可以确保在进行修改操作时不会影响到正在进行迭代的线程，从而避免了传统集合类在迭代过程中需要额外的同步操作。

总之，CopyOnWriteArraySet 提供了一种简单而高效的线程安全集合解决方案，适用于特定的读多写少的并发场景。

package org.Test6;
    
    import java.util.*;
    import java.util.concurrent.CopyOnWriteArraySet;
    
    public class ListTest {
        
        public static void main(String[] args) {
        
            Set<String>set = new CopyOnWriteArraySet<>();
            for (int i=0;i<10;i++){
        
                new Thread(()->{
        
                    set.add(UUID.randomUUID().toString().substring(0,5));
                    System.out.println(set);
                },String.valueOf(i)).start();
            }
        }
    }

![在这里插入图片描述][c17d5e55a4d64f91a97e845b86b7afa8.png]

> 在技术的道路上，我们不断探索、不断前行，不断面对挑战、不断突破自我。科技的发展改变着世界，而我们作为技术人员，也在这个过程中书写着自己的篇章。让我们携手并进，共同努力，开创美好的未来！愿我们在科技的征途上不断奋进，创造出更加美好、更加智能的明天！

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