首先需要了解什么是线程安全:线程安全就是说多线程访问同一代码(对象、变量等),不会产生不确定的结果。 既然说ArrayList是线程不安全的,那么在多线程中操作一个ArrayList对象,则会出现不确定的结果。具体是怎样不确定,请看测试下面这段代码(在此测试ArrayList的add方法):

public class ArrayListInThread implements Runnable{

//线程不安全
private List threadList = new ArrayList();
//线程安全
//private List threadList = Collections.synchronizedList(new ArrayList());

@Override
public void run() {
try {
Thread.sleep(10);
}catch (InterruptedException e){
e.printStackTrace();
}
//把当前线程名称加入list中
threadList.add(Thread.currentThread().getName());
}

public static void main(String[] args) throws InterruptedException{
ArrayListInThread listThread = new ArrayListInThread();

for(int i = 0; i < 100; i++){
Thread thread = new Thread(listThread, String.valueOf(i));
thread.start();
}

//等待子线程执行完
Thread.sleep(2000);

System.out.println(listThread.threadList.size());
//输出list中的值
for(int i = 0; i < listThread.threadList.size(); i++){
if(listThread.threadList.get(i) == null){
System.out.println();;
}
System.out.print(listThread.threadList.get(i) + " ");
}
}
}
执行几次会发现结果不一样,甚至有时会出现ArrayIndexOutOfBoundsException,贴出几次执行的结果:

结果一:

结果二:

结果三:

以上执行结果说明ArrayList确实是线程不安全的,然后我们从线程并发的角度分析,为何会出现这样的结果:

首先,我们先来看一下ArrayList中的add方法是如何实现的

//添加元素e
public boolean add(E e) {
// 确定ArrayList的容量大小
ensureCapacity(size + 1); // Increments modCount!!
// 添加e到ArrayList中
elementData[size++] = e;
return true;
}

// 确定ArrarList的容量。
// 若ArrayList的容量不足以容纳当前的全部元素,设置 新的容量=“(原始容量x3)/2 + 1”
public void ensureCapacity(int minCapacity) {
// 将“修改统计数”+1,该变量主要是用来实现fail-fast机制的
modCount++;
int oldCapacity = elementData.length;
// 若当前容量不足以容纳当前的元素个数,设置 新的容量=“(原始容量x3)/2 + 1”
if (minCapacity > oldCapacity) {
Object oldData[] = elementData;
int newCapacity = (oldCapacity * 3)/2 + 1;
//如果还不够,则直接将minCapacity设置为当前容量
if (newCapacity < minCapacity)
newCapacity = minCapacity;
elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity);
}
}

结果中,有的值没有出现(结果一中3没有出现),有的出现了null值,这是由于赋值时出现了覆盖。赋值语句为:elementData[size++] = e,这条语句可拆分为两条:
1. elementData[size] = e;
2. size ++;
假设A线程执行完第一条语句时,CPU暂停执行A线程转而去执行B线程,此时ArrayList的size并没有加一,这时在ArrayList中B线程就会覆盖掉A线程赋的值,而此时,A线程和B线程先后执行size++,便会出现值为null的情况;至于结果三中出现的ArrayIndexOutOfBoundsException异常,
则是A线程在执行ensureCapacity(size+1)后没有继续执行,此时恰好minCapacity等于oldCapacity,B线程再去执行,同样由于minCapacity等于oldCapacity,ArrayList并没有增加长度,B线程可以继续执行赋值(elementData[size] = e)并size ++也执行了,此时,CPU又去执行A线程的赋值操作,由于size值加了1,size值大于了ArrayList的最大长度,
因此便出现了ArrayIndexOutOfBoundsException异常。

既然ArrayList是线程不安全的,但如果需要在多线程中使用,可以采用list<Object> list =Collections.synchronizedList(new ArrayList<Object>)来创建一个ArrayList对象。

原文:https://blog.csdn.net/zhangxin961304090/article/details/46804065

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