1. 不安全的Map
示例代码:
public class ListDemo {
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
// 定义一个存储
Map map = new HashMap();
// 循环生成10个线程
for (int i = 0; i < 30; i++) {
// 每个线程存入10000个数据
new Thread(() -> {
for (int j = 0; j < 1000; j++) {
map.put(Thread.currentThread().getName() + j, UUID.randomUUID());
}
}).start();
}
// 休眠等待线程跑完
Thread.sleep(100);
// 输出集合数量
System.out.println("map的数量为:"+map.size());
}
}
示例结果:
2. 线程安全的解决方法
- Collections
使用 Collections.synchronizedMap(new HashMap<>()); 将HashMap转换为安全的Map
但是无论是读取还是写入,它都会进行加锁,当我们并发级别特别高,线程之间在任何操作上都会进行等待,因此在某些场景中它不是最好的选择。
- ConcurrentHashMap
ConcurrentHashMap 采用了分段锁技术,其中 Segment 继承于 ReentrantLock。不会像 HashTable 那样不管是 put 还是 get 操作都需要做同步处理,理论上 ConcurrentHashMap 支持 CurrencyLevel (Segment 数组数量)的线程并发。每当一个线程占用锁访问一个 Segment 时,不会影响到其他的 Segment。
2. 不安全的HashSet
小知识:HashSet的底层是HashMap,抛弃了value只用了key
示例代码:
public class ListDemo {
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
// 定义一个存储
Set list = new HashSet();
// 循环生成10个线程
for (int i = 0; i < 10; i++) {
// 每个线程存入10000个数据
new Thread(() -> {
for (int j = 0; j < 10000; j++) {
list.add(Thread.currentThread().getName() + j);
}
}).start();
}
// 休眠等待线程跑完
Thread.sleep(100);
// 输出集合数量
System.out.println("list的数量为:"+list.size());
}
}
示例结果:
线程安全的解决方法
- Collections
使用 Collections.synchronizedSet(new HashSet<>()); 将Set转换为安全的Set
但是无论是读取还是写入,它都会进行加锁,当我们并发级别特别高,线程之间在任何操作上都会进行等待,因此在某些场景中它不是最好的选择。
- CopyOnWriteArraySet
CopyOnWriteArraySet 用的就是 CopyOnWriteArrayList,看源代码
关于CopyOnWriteArrayList 翻看之前的:不安全的集合类ArrayList
3. 不安全的ArrayList
小知识:ArrayList的默认长度是10
示例代码:
public class ListDemo {
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
// 定义一个存储
List list = new ArrayList<>();
// 循环生成10个线程
for (int i = 0; i < 10; i++) {
// 每个线程存入10000个数据
new Thread(() -> {
for (int j = 0; j < 10000; j++) {
list.add(Thread.currentThread().getName() + j);
}
}).start();
}
// 休眠等待线程跑完
Thread.sleep(100);
// 输出集合数量
System.out.println("list的数量为:"+list.size());
}
}
示例结果:
上面的结果显示,10个线程每个插入1w个数据结果数量却不足10w,丢失了数据,因为ArrayList没有对多线程的处理
线程安全的解决方法
- Vector
如果想的是加锁处理的话,在List的实现类里已经有了Vector
Vector的add源码:
将ArrayList该为Vector再执行示例代码,数量输出正确
-
Collections
使用 Collections.synchronizedList(new ArrayList<>()); 将ArrayList转换为安全的List
但是无论是读取还是写入,它都会进行加锁,当我们并发级别特别高,线程之间在任何操作上都会进行等待,因此在某些场景中它不是最好的选择。
-
CopyOnWriteArrayList
看一下CopyOnWriteArrayList的add源码
可以看到它用了lock锁,CopyOnWriteArrayList是进行了读写分离的操作,写的时候是通过复制原有的数组并长度+1,将值插入到新的数组中,所以它的读取操作并不会受到影响,而且在定义数组的时候加了volatile保证了内存可见。
读取操作完全没有使用任何的同步控制或者是加锁,这是因为array数组内部结构不会发生任何改变,只会被另外一个array所替换,因此读取是线程安全的。
所以在读取操作频繁的时候可以考虑这种方式,而在写入频繁的时候建议使用Collections.synchronizedList(new ArrayList<>()),因为每次写入CopyOnWriteArrayList都会创建一个新的数组,如果插入频繁的话会内存消耗较大,所以合理运用