ArrayList详解(线程不安全,源码分析)

ArrayList线程不安全

不安全事例代码

 public static void main(String[] args) {
        final ArrayList<Integer> arrayList = new ArrayList<>();
        for(int i=0;i<10000;i++){
            final int a = i;
            new Thread(new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    arrayList.add(a);
                    System.out.println(a);
                }
            }).start();
        }
        try {
            Thread.sleep(2000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        for(int i=0;i<arrayList.size();i++){
            System.out.println(arrayList.get(i));
        }
        System.out.println("================ size = " + arrayList.size());
    }

    结果:

1564621300(1).jpg

发现缺少了两条数据,插入数据总个数10000,结果遍历只显示有9998条数据

不安全原因

1564574479(1).jpg

    查看源代码可以了解到ArrayList插入数据的方法分两步,第一步是扩容集合长度,第二步放入数据。当我们多个线程同时进行插入数据的操作时,某个线程执行了第一步,扩大了集合大小,同时另一个线程正好也执行了这一步,又扩大了一级,此时会产生新的数组对象,最后两个同时执行赋值的时候,赋值位置正好都在size上,那么此时会发现在一个位置,而两次扩容生成的对象不同,所以后执行赋值的会把之前的覆盖掉。

解决办法

  • List<String> list = Collections.synchronizedList(new ArrayList<>());
  • 使用其他安全的来代替

ArrayList源码分析

    ArrayList实际上就是对数组进行不断的扩容,初始默认长度为10。

1564575992(1).jpg

    每次执行add方法,相当于为数组对应位置赋值,有一个全局变量SIZE,初始化为0,每次赋值都为size位置上赋值,之后size加1。

    ArrayList实例化的时候允许我们传入初始化数组大小,默认是10,。所以当我们知道要插入数据的总个数时候,可以在初始化的时候直接定义list的大小,这样可以防止每次插入数据的时候总会复制数组浪费资源。

1564623587(1).jpg

    执行add方法时候,分两步,第一步判断是否数组需要扩容第二步插入数据。其中第一步会执行到grow方法,在该方法中进行数组的扩容。

1564623822(1).jpg

    在执行grow进行数组扩容之前,还会先经历三个ensureCapacityInternal 来确定是否需要扩容,以及扩容多少,按照现在它的算法,每次扩容会扩原数组一半大小,即原长度为9,则扩容后为9+4=13。

1564623993(1).jpg
  • arraylist 是可以查找第一个null的位置的,请看源码
1564622508(1).jpg
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