基础学习-04-集合类不安全问题

末蓝、 2022-01-22 11:35 171阅读 0赞

#### 并发修改异常问题及解决 ####

package cn.chen.demo.containernosafedemo;
    
    import java.util.ArrayList;
    import java.util.Arrays;
    import java.util.Collections;
    import java.util.List;
    import java.util.UUID;
    import java.util.concurrent.CopyOnWriteArrayList;
    
    /** * * @ClassName: ListDemo * @Description: 集合类不安全问题：List * @author: chenlf * */
    public class ListDemo { 
    
    	public static void main(String[] args) { 
    		
    		/*List<String> list = Arrays.asList("a","b","c"); list.forEach(System.out::println);*/
    		
    		/*//ArrayList 不加锁的。并发性上升，但是牺牲了数据的一致性。 List<String> list = new ArrayList<>();*/
    		
    		/*//1)Vector 是加了锁的。数据一致性可以保证，但是并发性下降了。 List<String> list = new Vector<>();*/
    		
    		/*//2) Collections.synchronizedList(new ArrayList<>()); List<String> list = Collections.synchronizedList(new ArrayList<>()); */
    		//3) java.util.concurrent.CopyOnWriteArrayList.CopyOnWriteArrayList<>()
    		List<String> list = new CopyOnWriteArrayList<>();
    		
    		for (int i = 1; i <= 30; i++) { 
    			new Thread(()->{ 
    				list.add(UUID.randomUUID().toString().substring(0, 8));
    				System.out.println(list);
    			},String.valueOf(i)).start();
    		}
    	}
    	//报错：java.util.ConcurrentModificationException
    	
    	/** * 1.故障现象 * java.util.ConcurrentModificationException * * 2.导致原因 * 并发争抢修改导致。 * eg:1)买奶茶按号排队领取。正在领奶茶时，另外一个人跑过来拿，导致拿错了。 * 2)花名册签名，一个同学正在签名，另外一个同学过来抢夺，导致数据不一致异常。 * * 3.解决方案 * 1) new Vector<>(); * 2) Collections.synchronizedList(new ArrayList<>()); * 3) new CopyOnWriteArrayList<>(); * * 4.优化建议（不犯相同的错误） * */
    }
    
    /** 输出结果： java.util.ConcurrentModificationException */

#### 写时复制 ####

/** CopyOnWrite容器：写时复制容器 * 往一个容器添加元素时，不直接往当前容器Object[] elements添加， * 而是对当前容器Object[]进行了复制。 * 复制出一个比当前容器长度+1的新容器Object[] newElements， * 然后再往新容器里添加元素。 * 添加完元素之后，将原容器的引用指向新的容器setArray(newElements) * 好处：可以对CopyOnWrite容器进行并发的读，而不需要加锁，因为当前容器不会添加任何元素。 * 所以CopyOnWrite容器也是一种读写分离的思想。【读和写是不同的容器】 */
    //boolean java.util.concurrent.CopyOnWriteArrayList.add(E e)
    public boolean add(E e) { 
    	final ReentrantLock lock = this.lock;
    	//加锁
    	lock.lock();
    	try { 
    		//获取当前数组
    		Object[] elements = getArray();
    		//当前数组长度
    		int len = elements.length;
    		//copy当前数组，并在当前数组的基础上长度+1
    		Object[] newElements = Arrays.copyOf(elements, len + 1);
    		//将新元素设置在新数组数组的最后，即索引为len
    		newElements[len] = e;
    		//将新数组再重新set回去
    		setArray(newElements);
    		return true;
    	} finally { 
    		//释放锁
    		lock.unlock();
    	}
    }

#### set ####

package cn.chen.demo.containernosafedemo;
    
    import java.util.HashSet;
    import java.util.Set;
    import java.util.UUID;
    import java.util.concurrent.CopyOnWriteArraySet;
    
    /** * * @ClassName: SetDemo * @Description: 集合类不安全问题Set * @author: chenlf * */
    public class SetDemo { 
    	public static void main(String[] args) { 
    		
    		Set<String> set = new CopyOnWriteArraySet<>();
    		/** * 底层是一个CopyOnWriteArrayList * public CopyOnWriteArraySet() { * al = new CopyOnWriteArrayList<E>(); * } */
    		
    		for (int i = 1; i <= 30; i++) { 
    			new Thread(()->{ 
    				set.add(UUID.randomUUID().toString().substring(0, 8));
    				System.out.println(set);
    			},String.valueOf(i)).start();
    		}
    		
    		new HashSet<>();//底层是hashMap
    		/** hashMap是键值对，key-value，需要两个。 但是hashSet.add(E e) ,只需要一个。 原因看源码： public boolean add(E e) { return map.put(e, PRESENT)==null; } 由此可看出：e对应的就是map的key 另外：PRESENT 则是一个Object类型的常量（final修饰的） */
    		
    	}
    }

#### Map ####

package cn.chen.demo.containernosafedemo;
    
    import java.util.Collections;
    import java.util.HashMap;
    import java.util.Map;
    import java.util.UUID;
    /** * * @ClassName: MapDemo * @Description: 集合类安全问题Map * @author: chenlf * */
    public class MapDemo { 
    	public static void main(String[] args) { 
    		/*//1) new ConcurrentHashMap<>(); Map<String, String> map = new ConcurrentHashMap<>();*/
    		//2) Collections.synchronizedMap(new HashMap<>());
    		Map<String, String> map = Collections.synchronizedMap(new HashMap<>());
    		for (int i = 1; i <= 30; i++) { 
    			new Thread(()->{ 
    				map.put(Thread.currentThread().getName()
    							,UUID.randomUUID().toString().substring(0, 8));
    				System.out.println(map);
    			},String.valueOf(i)).start();
    		}
    	}
    }