Java中Vector的操作一定是线程安全的嘛？

小灰灰 2022-03-06 23:56 547阅读 0赞

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Java中Vector类是JDK1.2加入的遗留集合，其内部的方法主要是通过synchronized关键字进行封装，保证这个类是一个线程安全的类，那么是不是vector的操作一定是线程安全的呢？本文将带你分析不一样的vector。

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vector简介

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首先，我们使用简单的描述vector的重要方法。这里是vector的主要方法之一:

public synchronized E get(int index) {
               if (index >= elementCount)            throw new ArrayIndexOutOfBoundsException(index);        return elementData(index);    }public synchronized E set(int index, E element) {
               if (index >= elementCount)            throw new ArrayIndexOutOfBoundsException(index);        E oldValue = elementData(index);        elementData[index] = element;        return oldValue;    }

从vector的两个主要方法，get方法和set方法来看，vector实现线程安全的方法主要使用Java中的关键字synchronized，关于synchronized关键字，不明白其底层实现的原理可以看我的上一篇文章[Java并发之synchronized关键字][Java_synchronized]。从synchronized关键字的原理来看，这两个方法是线程安全的，方法通过持有该实例的监视器仅仅只是允许一个线程对于vector进行操作，如果对于监视器底层原理实现不清楚的同学，可以看一下以前的文章[Java并发之Monitor实现][Java_Monitor]。那么什么时候不安全呢？下面一节将会详细讲解。

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vector非线程安全操作

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这里我们首先看一下下面的代码:

public static Object getLast(Vector v){
         int lastIndex=v.getList()-1;  return v.get(lastIndex);}public static void deleteLast(Vector v){
         int lastIndex=v.getList()-1;  v.remove(lastIndex);}

这些代码看似无害，无论多少线程同时调用他们，这些方法都是不会使vector变坏。但是调用者有不同的观点，如果在vector含有10个元素时，线程B调用方法getLast，同样地，线程A调用deleteLast方法。当两个线程交替的执行时，那么将会抛出ArrayIndexOutOfBoundsException 。

![vector操作.png][vector_.png]

如果线程B调用get方法是在线程A中的remove方法调用之后，下标9就不再是一个合法的下标。显然，对于两个同步的方法，在多线程下这是不安全的。那么如何保证先这样的操作是线程安全的呢？

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保证线程安全

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vector的两个原子操作复合成为一个新的方法，显然这个方法是非线程安全的，我们需要使用锁来保证这两个原子操作组合而成的方法的原子性。换句话说，保证这个符合操作的线程安全，我们需要添加额外的面向客户端的锁来监视这个方法的行为。

public static Object getLast(Vector v){
         synchronized(v)  {
           int lastIndex=v.getList()-1;    return list.get(lastIndex);  }}public static void deleteLast(Vector list){
         synchronized(v)  {
             int lastIndex=v.getList()-1;      list.remove(lastIndex);  }}

上面的代码使用synchronized关键字来保证两个原子操作的复合操作来进行保证原子性。

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总结

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vector的单个操作时原子性的，也就是线程安全的。但是如果两个原子操作复合而来，这个组合的方法是非线程安全的，需要使用锁来保证线程安全。

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[Java_synchronized]: http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=Mzg2MzA3NTU5Mg==&mid=2247483696&idx=1&sn=99b509550d2f2b9f94031a3e9c87e5a0&chksm=ce7f6d57f908e4410da1932f814d76a5201b32c8a68262f9153d3ff2af69f2b440c4c9e0fbd7&scene=21#wechat_redirect
[Java_Monitor]: http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=Mzg2MzA3NTU5Mg==&mid=2247483716&idx=1&sn=250e9c5cb07718bc5af8e4c4ed90ae96&chksm=ce7f6d23f908e435b60cc01a3ba30bd26ec3f554cb75b79c4e72334af6fcabb819b4dd0383f6&scene=21#wechat_redirect
[vector_.png]: http://qdn.135bianjiqi.com/files/users/598/5985800/201903/T2VZwuQ5_PVgJ.png
[Java_NIO_IO]: http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=Mzg2MzA3NTU5Mg==&mid=2247483676&idx=1&sn=84d8450017c9360afc60c5875303e0ce&chksm=ce7f6d7bf908e46d66e95cd3d7479bc0be15e63de0e9f6bd4bfe0a22d522f855a2e2511373ec&scene=21#wechat_redirect
[Java_volatile]: http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=Mzg2MzA3NTU5Mg==&mid=2247483689&idx=1&sn=791ff1352123205ff1fa7d203a1f9aae&chksm=ce7f6d4ef908e458cd8038e94168d23d0c1437ddab99e3b34f427a0949a4afeeda5d98583d17&scene=21#wechat_redirect
[2019_02_22_1933083452.png]: http://qdn.135bianjiqi.com/files/users/598/5985800/201903/EgOZ4Cvv_dMqQ.png
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