arrayList 线程不安全问题探究

源码分析:
arraylist 类:

public class ArrayListE extends AbstractListE
        implements ListE, RandomAccess, Cloneable, java.io.Serializable
{
    /**
     * 列表元素集合数组
     * 如果新建ArrayList对象时没有指定大小,那么会将EMPTY_ELEMENTDATA赋值给elementData,
     * 并在第一次添加元素时,将列表容量设置为DEFAULT_CAPACITY
     */
    transient Object[] elementData;

    /**
     * 列表大小,elementData中存储的元素个数
     */
    private int size;
}

add 方法源码:

public boolean add(E e) {

    /**
     * 添加一个元素时,做了如下两步操作
     * 1.判断列表的capacity容量是否足够,是否需要扩容
     * 2.真正将元素放在列表的元素数组里面
     */
    ensureCapacityInternal(size + 1);  // Increments modCount!!
    elementData[size++] = e;
    return true;
}

线程不安全分析:
多线程的情况下:
1、 两个线程同时进行容量检查,并发现目前容量是符合插入的,接下来某个线程执行下面的语句,进行元素赋值,并将size 进行 +1操作,如果此时数组的size 正好等于数组的容量,则另一个线程再进行赋值操作时必然会出现 数组下标越界的情况。

2、在容量合适的情况下,一个线程进行类赋值操作,另一个线程在之前线程、进行size + 1操作之前,也进行类赋值操作,会导致之前线程所赋的值被覆盖。验证:

public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
    final ListInteger list = new ArrayListInteger();

    // 线程A将0-1000添加到list
    new Thread(new Runnable() {
        public void run() {
            for (int i = 0; i  1000 ; i++) {
                list.add(i);

                try {
                    Thread.sleep(1);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }).start();

    // 线程B将1000-2000添加到列表
    new Thread(new Runnable() {
        public void run() {
            for (int i = 1000; i  2000 ; i++) {
                list.add(i);

                try {
                    Thread.sleep(1);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }).start();

    Thread.sleep(1000);

    // 打印所有结果
    for (int i = 0; i  list.size(); i++) {
        System.out.println("第" + (i + 1) + "个元素为:" + list.get(i));
    }
}

结果:
第7个元素为:3
第8个元素为:1003
第9个元素为:4
第10个元素为:1004
第11个元素为:null
第12个元素为:1005
第13个元素为:6

从结果可以看出,第二种情况出现了。
 

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