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ArrayList 線程安全性學(xué)習(xí)

genedna / 3058人閱讀

摘要：線程安全嗎雖然天天用，但是真的沒(méi)考慮過(guò)這個(gè)問(wèn)題。其實(shí)，線程不安全。沒(méi)有對(duì)多線程問(wèn)題進(jìn)行處理，舉個(gè)方法的例子就能證明它線程不安全。線程不安全的要比線程安全的執(zhí)行效率高。

引言

最近學(xué)校的氛圍比較活躍，考研的復(fù)習(xí)，不考研的都在寫(xiě)簡(jiǎn)歷準(zhǔn)備面試。

看了看，最近也沒(méi)有好公司來(lái)辦宣講會(huì)，也就沒(méi)了投簡(jiǎn)歷的意向。最近看了看面試題，想著補(bǔ)一補(bǔ)基礎(chǔ)，以后面幾家Spring Cloud的企業(yè)，去和面試官交流交流。

Spring Cloud的學(xué)習(xí)與體會(huì)

最近看了《Spring Cloud微服務(wù)實(shí)戰(zhàn)》一書(shū)，感覺(jué)受益匪淺，大有裨益。

高并發(fā)應(yīng)用，必須是要啟用Spring Cloud的。有了Spring Cloud，就不用再像之前一樣，前端工程師團(tuán)隊(duì)，后端工程師團(tuán)隊(duì)，運(yùn)維團(tuán)隊(duì)。而是按模塊劃分，訂單模塊團(tuán)隊(duì)，支付模塊團(tuán)隊(duì)，每個(gè)團(tuán)隊(duì)里都是從前端到后臺(tái)到運(yùn)維的全棧工程師。

就像上次黃庭祥說(shuō)的，ThinkPHP開(kāi)發(fā)，他寫(xiě)學(xué)期管理；AngularJS開(kāi)發(fā)，他又寫(xiě)學(xué)期管理；Angular開(kāi)發(fā)，他還寫(xiě)學(xué)期管理。想到什么了么？肯定精通這個(gè)模塊的業(yè)務(wù)邏輯??？

如果培養(yǎng)出優(yōu)秀的支付模塊團(tuán)隊(duì)、優(yōu)秀的安全模塊團(tuán)隊(duì)、優(yōu)秀的高并發(fā)優(yōu)化團(tuán)隊(duì)，其實(shí)淘寶也不過(guò)如此。

相互的依賴，從原來(lái)的@Autowired轉(zhuǎn)為服務(wù)器接口間的調(diào)用。每個(gè)模塊都是一個(gè)Spring Cloud應(yīng)用，各應(yīng)用間通過(guò)互相調(diào)用、相互協(xié)作共同實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)功能，同時(shí)，各應(yīng)用模塊可以采用不同的數(shù)據(jù)庫(kù)，以發(fā)揮各數(shù)據(jù)庫(kù)之所長(zhǎng)。

然后后臺(tái)分布式部署，到了并發(fā)的時(shí)候，給相應(yīng)的模塊加服務(wù)器負(fù)載均衡就是了。個(gè)人中心模塊，不常用，兩個(gè)服務(wù)器負(fù)載；訂單模塊，可能會(huì)并發(fā)，加個(gè)百十來(lái)個(gè)服務(wù)器負(fù)載均衡。當(dāng)然，像618、雙十一這樣的場(chǎng)景，肯定不是加服務(wù)器就能解決的，我這里只是舉個(gè)簡(jiǎn)單的例子。模塊劃分之后，可以有針對(duì)性地解決高并發(fā)問(wèn)題。

不扯淡了，開(kāi)始進(jìn)入正題。

面試題 再談線程安全

什么是線程安全？

我看到這道題就感覺(jué)怎么也說(shuō)不出來(lái)，就是多線程的環(huán)境下運(yùn)行，我這個(gè)應(yīng)用也不炸，雖然是這個(gè)意思，但是也不能這樣回答??？一時(shí)之間，找不到相關(guān)的學(xué)術(shù)詞匯回答此問(wèn)題。

這是想了許久后，我自己總結(jié)出的回答：

程序在單線程環(huán)境下正常執(zhí)行得到了正確的結(jié)果，在多個(gè)線程并發(fā)執(zhí)行的環(huán)境條件下，仍然能得到像單線程一樣正確的結(jié)果，這就是線程安全。

如果一個(gè)類(lèi)(或?qū)ο?，我們?cè)谑褂脮r(shí)，無(wú)需考慮任何多線程相關(guān)的問(wèn)題，就像單線程一樣使用，且最后能得到正確的結(jié)果，那就說(shuō)這個(gè)類(lèi)(或?qū)ο?是線程安全的。

ArrayList線程安全嗎？

看了許多面試題，發(fā)現(xiàn)面試官都喜歡以一個(gè)小方面進(jìn)行切入，然后無(wú)限擴(kuò)展，直到把面試者問(wèn)懵圈為止。

ArrayList線程安全嗎？

雖然天天用ArrayList，但是真的沒(méi)考慮過(guò)這個(gè)問(wèn)題。其實(shí)，ArrayList線程不安全。

ArrayList是一個(gè)內(nèi)部采用數(shù)組實(shí)現(xiàn)的線性表，它相比數(shù)組最大的優(yōu)點(diǎn)就是使用時(shí)可以不用去像數(shù)組一樣new的時(shí)候去考慮要容納多少個(gè)元素。ArrayList默認(rèn)構(gòu)造一個(gè)容量為10的數(shù)組。

private static final int DEFAULT_CAPACITY = 10;

如果容量不夠了，ArrayList會(huì)自動(dòng)擴(kuò)容，擴(kuò)容至原來(lái)的1.5倍。(右移一位，相當(dāng)于除以2)。

int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1);

ArrayList沒(méi)有對(duì)多線程問(wèn)題進(jìn)行處理，舉個(gè)add方法的例子就能證明它線程不安全。

elementData[size++] = e;

別看這是一行，其實(shí)是執(zhí)行了兩步操作，賦值和自增。

線程A add一個(gè)元素，然后暫停執(zhí)行，size還沒(méi)自增，然后線程B再add元素，size沒(méi)變，就直接把A add的元素覆蓋了。

不安全為什么要使用？

又回到了之前向晨澍請(qǐng)教的問(wèn)題，線程安全，必然是有額外開(kāi)銷(xiāo)的。

所以List的三個(gè)接口ArrayList、LinkedList和Vector。

線程不安全的要比線程安全的執(zhí)行效率高。所以我們常用的是線程不安全的ArrayList、LinkedList，而從來(lái)沒(méi)有用過(guò)線程安全的Vector。

Vector自JDK1.0就存在，設(shè)計(jì)得不夠完善，多線程情況下如果使用不當(dāng)也會(huì)發(fā)生錯(cuò)誤，不推薦使用。

如何解決線程不安全

既然Vector不能用，那我就想要一個(gè)線程安全的List得怎么整呢？

調(diào)用Collections.synchronizedList方法，使ArrayList線程安全。

List synchronizedList = Collections.synchronizedList(new ArrayList<>());

返回SynchronizedList類(lèi)的對(duì)象，經(jīng)典的裝飾器模式，對(duì)方法訪問(wèn)加了同步。

public void add(int index, E element) {
    synchronized (mutex) {list.add(index, element);}
}
public E remove(int index) {
    synchronized (mutex) {return list.remove(index);}
}
總結(jié) 
何處望神州？滿眼風(fēng)光北固樓。千古興亡多少事？悠悠。不盡長(zhǎng)江滾滾流。
年少萬(wàn)兜鍪，坐斷東南戰(zhàn)未休。天下英雄誰(shuí)敵手？曹劉。生子當(dāng)如孫仲謀。


——辛棄疾 《南鄉(xiāng)子·登京口北固亭有懷》

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