出场率比较高的一道多线程安全面试题
下面這個問題是 Java 程序員面試經(jīng)常會遇到的吧。
工作一兩年的應(yīng)該都知道 ArrayList 是線程不安全的,要使用線程安全的就使用 Vector,這也是各種 Java 面試寶典里面所提及的,可能很多工作好幾年的程序員都停留在這個知識面上。
先說說為什么 ArrayList 是線程不安全的吧,來看以下的代碼。
public class TestArrayList {private static List<Integer> list = new ArrayList<>();public static void main(String[] args) throws InterruptedException {for (int i = 0; i < 10; i++) {testList();list.clear();}}private static void testList() throws InterruptedException {Runnable runnable = () -> {for (int i = 0; i < 10000; i++) {list.add(i);}};Thread t1 = new Thread(runnable);Thread t2 = new Thread(runnable);Thread t3 = new Thread(runnable);t1.start();t2.start();t3.start();t1.join();t2.join();t3.join();System.out.println(list.size());}}這是它的輸出結(jié)果,我們期望的結(jié)果應(yīng)該都是:30000,然后并不是,這就是傳說中的多線程并發(fā)問題了。
Exception in thread "Thread-1" java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException: 15786at java.base/java.util.ArrayList.add(ArrayList.java:468)at java.base/java.util.ArrayList.add(ArrayList.java:480)at com.test.thread.TestArrayList.lambda$testList$0(TestArrayList.java:23)at java.base/java.lang.Thread.run(Thread.java:844) 20332 16100 14941 23749 15631 22118 27417 30000 28691 27843現(xiàn)象分析
從以上結(jié)果可以總結(jié)出 ArrayList 在并發(fā)情況下會出現(xiàn)的幾種現(xiàn)象。
1、發(fā)生 ArrayIndexOutOfBoundsException 異常;
private void add(E e, Object[] elementData, int s) {if (s == elementData.length)elementData = grow();elementData[s] = e;size = s + 1; }定位到異常所在源代碼,毫無疑問,問題是出現(xiàn)在多線程并發(fā)訪問下,由于沒有同步鎖的保護,造成了 ArrayList 擴容不一致的問題。
2、程序正常運行,輸出了少于實際容量的大小;
這個也是多線程并發(fā)賦值時,對同一個數(shù)組索引位置進行了賦值,所以出現(xiàn)少于預(yù)期大小的情況。
3、程序正常運行,輸出了預(yù)期容量的大小;
這是正常運行結(jié)果,未發(fā)生多線程安全問題,但這是不確定性的,不是每次都會達到正常預(yù)期的。
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解決方案
既然這樣,那么在高并發(fā)情況下,使用什么樣的列表集合保護線程安全呢?回到文章最開始的地方,使用 Vector,還有別的嗎?當(dāng)然有,篇幅有限,請各位看官期待后續(xù)文章。
另外,像 HashMap, HashSet 等都有類似多線程安全問題,在多線程并發(fā)環(huán)境下避免使用這種集合。
《新程序員》:云原生和全面數(shù)字化實踐50位技術(shù)專家共同創(chuàng)作,文字、視頻、音頻交互閱讀總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的出场率比较高的一道多线程安全面试题的全部內(nèi)容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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