ArrayList线程不安全怎么办？
有三种解决方法：
使用对应的 Vector 类，这个类中的所有方法都加上了 synchronized 关键字
- 就和 HashMap 和 HashTable 的关系一样
使用 Collections 提供的 synchronizedList 方法，将一个原本线程不安全的集合类转换为线程安全的，使用方法如下：
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List<Integer> list = Collections.synchronizedList(new ArrayList<>()); |
其实 HashMap 也可以用这招：
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Map<String, String> map = Collections.synchronizedMap(new HashMap<>()); |
这个看上去有点东西，其实也是给每个方法加上一个 synchronized，不过不是直接加在方法上，而是加在方法内部，只有当线程获取到 mutex 这个对象的锁，才能进入代码块：
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public E get(int index) { synchronized (mutex) { return list.get(index); }} |
使用 JUC 包下提供的 CopyOnWriteArrayList 类
- 其实 ConcurrentHashMap 也是 JUC 包下的
这里具体讨论一下 CopyOnWriteArrayList 这个类，它采用了“写时复制”的技术，也就是说，每当要往这个 list 中添加元素时，并不是直接就添加了，而是会先复制一份 list，然后在这个复制中添加元素，最后再修改指针的指向，看看 add 的源码：
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public boolean add(E e) { synchronized (lock) { //得到当前的数组 Object[] es = getArray(); int len = es.length; //复制一份并扩容 es = Arrays.copyOf(es, len + 1); //把新元素添加进去 es[len] = e; //修改指针的指向 setArray(es); return true; }} |
有人可能会疑惑，这有什么意义，这不也加了 synchronized 吗，而且还要复制数组，这**不是比 Vector 还要烂吗？
确实是这样的，在写操作比较多的场景下，CopyOnWriteArrayList 确实比 Vector 还要慢，但它有两个优势：
虽然写操作烂了，但读操作快了很多，因为在 vector 中，读操作也是需要锁的，而在这里，读操作就不需要锁了，get 方法比较短可能不便于理解，我们看看 indexOf 这个方法：
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public int indexOf(Object o) { Object[] es = getArray(); return indexOfRange(o, es, 0, es.length);}private static int indexOfRange(Object o, Object[] es, int from, int to) { if (o == null) { for (int i = from; i < to; i++) if (es[i] == null) return i; } else { //****here**** for (int i = from; i < to; i++) if (o.equals(es[i])) return i; } return -1;} |
可以发现，这个方法先把当前数组 array 交给了 es 这个变量，后续的所有操作都是基于 es 进行的（此时 array 和 es 都指向内存中的同一份数组 a1）
由于所有写操作都是在 a1 的拷贝上进行的（我们把内存中的这份拷贝称为 a2），因此不会影响到那些正在 a1 上进行的读操作，并且就算写操作执行完毕了，array 指向了 a2，也不会影响到 es 这个数组，因为 es 指向的还是 a1
试想，如果 vector 的读操作不加锁会出现什么情况？由于 vector 中所有的读写操作都是基于同一个数组的，因此虽然读操作一开始拿到的数组是没问题的，但在后续遍历的过程中（比如上面代码标注了 here 的地方），很可能出现其他线程对数组进行了修改，夸张点说，如果有个线程把数组给清空了，那么读操作就肯定会报错了，而对于 CopyOnWriteArrayList 来说，就算有清空的操作，那也是在 a2 上进行的，而读操作还是在 a1 上进行，不会有任何影响
在 forEach 遍历一个 vector 时，是不允许对 vector 进行修改的，会报出 ConcurrentModificationException 这个异常，理由很简单，因为只有一份数组，要是遍历到一半有其它线程把数组清空了不就出问题了吗，因此 java 干脆就直接禁止这种遍历时修改数组的行为了，但对于 CopyOnWriteArrayList 来说，它的遍历是一直在 a1 上进行的，其它写线程只能修改到 a2，这对 a1 是没有任何影响的，我们看一段代码来验证一下：
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public class Test { public static void main(String[] args) { CopyOnWriteArrayList<Integer> list = new CopyOnWriteArrayList<>(); for (int i = 0; i < 1000; i++) { list.add(i); } //遍历时把数组清空 for (Integer i : list) { System.out.println(i); list.clear(); } }} |
结果是没有报错，并且完整输出了 0~999 所有的数字，可见这里遍历的就是最开始的那个数组 a1，期间哪怕有再多的写操作也不会影响到 a1，因为所有的写操作都是在 a2 a3 a4 上进行的
综上所述，CopyOnWriteArrayList 的优点有两个：
- 读操作不需要锁，因此读读可以并发，读写也能并发，性能较好
- forEach 遍历时也不需要锁（其实遍历也算是一种读操作吧），主要是遍历时数组可以被修改，不会报错（因为遍历的是 a1，改的是 a2 a3，对 a1 不会有影响）
但它的缺点也很明显，主要有两点：
- 首先，写操作的内存消耗非常大，每次修改数组都会进行一次拷贝，如果数组比较大或者修改次数比较多，很快就会消耗掉大量内存，触发 GC，因此在写多的场景下一定要慎用这个类
- 其次，所有读操作和 forEach 遍历都是基于旧数组 a1 的，就算遍历途中新增了一个很重要的数据，这个数据也是在 a2 中，遍历 a1 是无法得到这个数据的，总之就是，所有的读操作一旦开始，就无法再感知到最新的那些数据
可以发现一个有趣的事情，就是成也旧数组，败也旧数组，正因为所有读取都是基于旧数组 a1 的，因此可以不加锁就大胆进行，不怕有线程把数组改了，因为改动都是在 a2 a3 上的，跟 a1 没有关系，但也正因为所有读取都是基于旧数组 a1 的，因此一旦读取操作开始，就算有线程在数组中加入了一个很重要的数据，这个读取操作也是感知不到这个最新的数据的，因为这个最新的数据只会在 a2 中有
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原文链接：https://www.cnblogs.com/ngxxx/p/15203821.html
