并发线程同时添加到ArrayList - 会发生什么？

Question

我们有多个线程调用add(obj)在ArrayList。

我的理论是，当两个线程同时调用add时，只有一个被添加的对象真的被添加到ArrayList。这是可行的吗？

如果是这样，你如何解决这个问题？使用同步收集，如Vector？

Answer 1

对ArrayList上的两个线程同时调用add时发生的情况没有保证行为。但是，我的经验是两个对象都被添加了。与列表相关的大多数线程安全问题在添加/删除时处理迭代。尽管如此，我强烈建议不要使用具有多线程和并发访问的vanilla ArrayList。

向量曾经是并发列表的标准，但现在的标准是使用Collections synchronized list。

另外，如果您打算随时用Java中的线程工作，我强烈推荐Goetz等人在实践中使用Java Concurrency。本书更详细地介绍了这个问题。

Answer 2

如果你想要线程安全的arrayList，你可以使用List l = Collections.synchronizedList(new ArrayList());。

Answer 3

http://java.sun.com/j2se/1.4.2/docs/api/java/util/ArrayList.html

注意，此实现不是同步的。如果多个线程同时访问ArrayList实例，并且至少有一个线程在结构上修改了列表，则它必须在外部同步。

由于内部没有同步，所以你推理的东西并不合理。

因此，事情变得不同步，带来不愉快和不可预知的结果。

Answer 4

java.util.concurrent有一个线程安全的数组列表。标准ArrayList不是线程安全的，并且多线程同时更新时的行为未定义。当一个或多个线程同时写入时，多读者也可能会出现奇怪的行为。

Answer 5

你也可以得到一个null，一个ArrayOutOfBoundsException，或一些遗留下来的实施。已经观察到在生产系统中进入无限循环。你不需要知道什么可能会出错，只是不要这样做。

您可以使用Vector，但它倾向于解决接口不够丰富。在大多数情况下，你可能会发现你想要一个不同的数据结构。

Answer 6

该行为可能是未定义的，因为ArrayList不是线程安全的。如果在Iterator进行交互时修改列表，则会得到ConcurrentModificationException。您可以使用Collection.synchronizedList封装ArrayList，或使用线程安全的集合（有很多），或者将add调用放入同步块中。

Answer 7

任何数量的事情都可能发生。您可以正确添加这两个对象。您只能添加其中一个对象。你可能会得到一个ArrayIndexOutOfBounds异常，因为底层数组的大小没有适当调整。或者可能发生其他事情。只要说你不能依赖任何发生的行为就够了。

作为替代方案，您可以使用Vector，您可以使用Collections.synchronizedList，您可以使用CopyOnWriteArrayList，或者您可以使用单独的锁。这一切都取决于你在做什么以及对访问该集合有何种控制。

Answer 8

我想出了下面的代码来模仿一些真实的世界场景。

100个任务并行运行，他们将完成状态更新到主程序。我使用CountDownLatch来等待任务完成。

import java.util.concurrent.*; 
import java.util.*; 

public class Runner { 

    // Should be replaced with Collections.synchronizedList(new ArrayList<Integer>()) 
    public List<Integer> completed = new ArrayList<Integer>(); 

    /** 
    * @param args 
    */ 
    public static void main(String[] args) { 
     Runner r = new Runner(); 
     ExecutorService exe = Executors.newFixedThreadPool(30); 
     int tasks = 100; 
     CountDownLatch latch = new CountDownLatch(tasks); 
     for (int i = 0; i < tasks; i++) { 
      exe.submit(r.new Task(i, latch)); 
     } 
     try { 
      latch.await(); 
      System.out.println("Summary:"); 
      System.out.println("Number of tasks completed: " 
        + r.completed.size()); 
     } catch (InterruptedException e) { 
      e.printStackTrace(); 
     } 
     exe.shutdown(); 
    } 

    class Task implements Runnable { 

     private int id; 
     private CountDownLatch latch; 

     public Task(int id, CountDownLatch latch) { 
      this.id = id; 
      this.latch = latch; 
     } 

     public void run() { 
      Random r = new Random(); 
      try { 
       Thread.sleep(r.nextInt(5000)); //Actual work of the task 
      } catch (InterruptedException e) { 
       e.printStackTrace(); 
      } 
      completed.add(id); 
      latch.countDown(); 
     } 
    } 
} 

，当我跑的应用10倍，至少3〜4次的方案并没有打印的已完成的任务数正确。理想情况下，它应该打印100（如果没有例外发生）。但在某些情况下，它正在打印98,99等。

因此，它证明ArrayList的并发更新不会给出正确的结果。

如果我用同步版本替换ArrayList，程序输出正确的结果。

Answer 9

你也可以使用的ArrayList();：

Collections.synchronizedList(new ArrayList()); 

或

new Vector(); 

synchronizedList因为我最好的，因为它是：

• 快上50-100％
• 能与已有的Arra合作yList的