标签：com 容量 比较 并发 exp param 问题 cal 代码示例
ArrayList 不是线程安全的，这点很多人都知道，但是线程不安全的原因及表现，怎么在多线程情况下使用ArrayList，可能不是很清楚，这里总结一下。
查看 ArrayList 的 add 操作源码如下：
/** * Appends the specified element to the end of this list. * * @param e element to be appended to this list * @return <tt>true</tt> (as specified by {@link Collection#add}) */ public boolean add(E e) { // 判断列表的capacity容量是否足够，是否需要扩容 ensureCapacityInternal(size + 1); // Increments modCount!! // 将元素添加进列表的元素数组里面 elementData[size++] = e; return true; }
源码中涉及的几个元素及方法定义如下：
/** * Default initial capacity. */ private static final int DEFAULT_CAPACITY = 10;
/** * 列表元素集合数组 * 如果新建ArrayList对象时没有指定大小，那么会将EMPTY_ELEMENTDATA赋值给elementData， * 并在第一次添加元素时，将列表容量设置为DEFAULT_CAPACITY */ transient Object[] elementData; /** *列表大小，elementData中存储的元素个数 */ private int size; private void ensureCapacityInternal(int minCapacity) { if (elementData == DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA) { minCapacity = Math.max(DEFAULT_CAPACITY, minCapacity); } ensureExplicitCapacity(minCapacity); } private void ensureExplicitCapacity(int minCapacity) { modCount++; // overflow-conscious code if (minCapacity - elementData.length > 0) grow(minCapacity); }
private void grow(int minCapacity) { // overflow-conscious code int oldCapacity = elementData.length; int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1); if (newCapacity - minCapacity < 0) newCapacity = minCapacity; if (newCapacity - MAX_ARRAY_SIZE > 0) newCapacity = hugeCapacity(minCapacity); // minCapacity is usually close to size, so this is a win: elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity); }
通过源码可以看出：ArrayList的实现主要就是用了一个Object的数组，用来保存所有的元素，以及一个size变量用来保存当前数组中已经添加了多少元素。
执行add方法时，主要分为两步：
ArrayIndexOutOfBoundsException由于ArrayList添加元素是如上面分两步进行，可以看出第一个不安全的隐患，在多个线程进行add操作时可能会导致elementData数组越界。
具体逻辑如下：
elementData[size++] = e 设置值的操作同样会导致线程不安全。从这儿可以看出，这步操作也不是一个原子操作，它由如下两步操作构成：
elementData[size] = e;
size = size + 1;
在单线程执行这两条代码时没有任何问题，但是当多线程环境下执行时，可能就会发生一个线程的值覆盖另一个线程添加的值，具体逻辑如下：
这样线程AB执行完毕后，理想中情况为size为2，elementData下标0的位置为A，下标1的位置为B。而实际情况变成了size为2，elementData下标为0的位置变成了B，下标1的位置上什么都没有。并且后续除非使用set方法修改此位置的值，否则将一直为null，因为size为2，添加元素时会从下标为2的位置上开始。
如下，通过两个线程对ArrayList添加元素，复现上面的两种不安全情况。
import java.util.ArrayList; import java.util.List; public class ArrayListSafeTest { public static void main(String[] args) throws InterruptedException { final List<Integer> list = new ArrayList<Integer>(); // 线程A将1-1000添加到列表 new Thread(new Runnable() { @Override public void run() { for (int i = 1; i < 1000; i++) { list.add(i); try { Thread.sleep(1); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } } }).start(); // 线程B将1001-2000添加到列表 new Thread(new Runnable() { @Override public void run() { for (int i = 1001; i < 2000; i++) { list.add(i); try { Thread.sleep(1); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } } }).start(); Thread.sleep(1000); // 打印所有结果 for (int i = 0; i < list.size(); i++) { System.out.println("第" + (i + 1) + "个元素为：" + list.get(i)); } } }
执行过程中，两种情况出现如下：
最常用的方法是通过 Collections 的 synchronizedList 方法将 ArrayList 转换成线程安全的容器后再使用。
List<Object> list =Collections.synchronizedList(new ArrayList<Object>);
synchronized(list.get()) { list.get().add(model); }
使用线程安全的 CopyOnWriteArrayList 代替线程不安全的 ArrayList。
List<Object> list1 = new CopyOnWriteArrayList<Object>();
使用ThreadLocal变量确保线程封闭性(封闭线程往往是比较安全的， 但由于使用ThreadLocal封装变量，相当于把变量丢进执行线程中去，每new一个新的线程，变量也会new一次，一定程度上会造成性能[内存]损耗，但其执行完毕就销毁的机制使得ThreadLocal变成比较优化的并发解决方案)。
ThreadLocal<List<Object>> threadList = new ThreadLocal<List<Object>>() { @Override protected List<Object> initialValue() { return new ArrayList<Object>(); } };
参考：https://blog.csdn.net/u012859681/article/details/78206494
https://www.cnblogs.com/mabaoqing/p/7446938.html
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原文地址：https://www.cnblogs.com/zjfjava/p/10217720.html
