并发库应用之十二 & 常用集合问题汇总
1. List遍历时修改报错
别的先什么都不说,直接上代码看看就知道了:
public class ListTest {
public static void main(String[] args) {
List<Integer> list = new ArrayList<Integer>();
list.add(1);list.add(2);list.add(3);list.add(4);
Iterator iterator = list.iterator();
while(iterator.hasNext()) {
int currentInt = Integer.parseInt(iterator.next().toString());
if (currentInt == 2) {
list.remove(currentInt);
} else {
System.out.println(currentInt);
}
}
}
运行以上代码报错如下所示:
查看jdk源代码中AbstractList的checkForComodification方法的源码,分析产生ConcurrentModificationException异常的原因发现错误原因了,具体解释请看下面一张图片:
要想解决以上问题,需要使用并发集合,对应ArrayList的并发集合为:CopyOnWriteArrayList 。具体详情介绍请看下一篇:并发应用之十三 & 并发集合应用
2. HashMap多线程下死循环问题
Race Condition(也叫做资源竞争),是多线程编程中比较头疼的问题。特别是Java多线程模型当中,经常会因为多个线程同时访问相同的共享数据,而造成数据的不一致性。为了解决这个问题,通常来说需要加上同步标志“synchronized”,来保证数据的串行访问。但是“synchronized”是个性能杀手,过多的使用会导致性能下降,特别是扩展性下降,使得你的系统不能使用多个CPU资源。 这是我们在性能测试中经常遇见的问题。
但是:有时候使用HashMap并没有使用 synchronized 同步反而性能下降很厉害,几乎将CPU资源打满了。
于是做了好几轮测试与验证,具体做法如下:
1. 让并发用户数量为1,不停的运行10分钟,结果没有发现这种情况;
2. 接着我们让50个并发用户同时运行,但是只运行在一个CPU上(通过psrset),结果也没有出现死循环状态。
3. 只要并发用户数量超过10个,运行的CPU超过两个,不到2分钟就出现死循环。一旦死循环出现,大量CPU资源被白白浪费,性能会非常非常的差。
通过上面的试验我们可以很肯定的判断,是由于并发控制不好,导致数据的不一致,引起的死循环。值得一提的是,HashMap不是一个线程安全的数据结构,要用到多个线程中去,需要自己加上同步标志,为什么会死循环呢,看看下面HashMap中get函数的源代码:
public V get(Object key) {
if (key == null)
return getForNullKey();
int hash = hash(key.hashCode());
for (Entry<K,V> e = table[indexFor(hash, table.length)]; e != null;e = e.next) {
Object k;
if (e.hash == hash && ((k = e.key) == key || key.equals(k)))
return e.value;
}
return null;
}
get函数会根据key的hashcode来锁定多个对象,并且遍历这些对象来找到key所对应的对象。当多个线程不安全的修改HanshMap数据结构的时候,有可能使得这个函数进入死循环。
建议可以使用并发集合:ConcurrentHashMap 或在使用HanshMap的时候加上同步标志!
具体遍历这些对象为什么会发生死循环呢,其实HashMap底层循环还是采用迭代器进行的,当循环取数据的时候,如果有其他线程在修改确实可能会发生死循环,具体过程我这里用伪代码进行讲解说明:(假设数据集合总个数为4个)
count = 4;
while (hasNext()) {
next();//取出对应的数据
cursor++;//对应版本号
} hasNext() {
if (cursor == count) {
return false;//取到最后一个元素了
}
return true;
} remove() {
count--;
cursor++;
} /**
* 如果正好遍历到最后一个元素,正好有其他线程执行remove操作,则count=3
* 这样 cursor 永远不等于 count 了,从上面 hasNext()判断方法看,判断是否有下一个值就永远是真,即为死循环
*/
总结:在平时使用集合编写代码的时候,以上两个错误是我们经常遇见的。如果真发生了这样的情况,那么我建议直接换用线程并发集合,这样可以解决以上的问题。
提示:欢迎继续参看我相关的下一篇博客:并发库应用之十三 & 并发集合类的应用
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