线程安全，为什么说ArrayList，LinkedList是线程不安全的，以及CopyOnWrite

乔微博

概要介绍 
首先说一下什么是线程不安全：线程安全就是多线程访问时，采用了加锁机制，当一个线程访问该类的某个数据时，进行保护，其他线程不能进行访问直到该线程读取完，其他线程才可使用。不会出现数据不一致或者数据污染。线程不安全就是不提供数据访问保护，有可能出现多个线程先后更改数据造成所得到的数据是脏数据。 如图，List接口下面有两个实现，一个是ArrayList，另外一个是vector。 从源码的角度来看，因为Vector的方法前加了，synchronized 关键字，也就是同步的意思，sun公司希望Vector是线程安全的，而希望arraylist是高效的，缺点就是另外的优点。 说下原理（百度的，很好理解）： 一个 ArrayList ，在添加一个元素的时候，它可能会有两步来完成： 
1. 在 Items[Size] 的位置存放此元素； 
2. 增大 Size 的值。 
在单线程运行的情况下，如果 Size = 0，添加一个元素后，此元素在位置 0，而且 Size=1； 
而如果是在多线程情况下，比如有两个线程，线程 A 先将元素存放在位置 0。但是此时 CPU 调度线程A暂停，线程 B 得到运行的机会。线程B也向此 ArrayList 添加元素，因为此时 Size 仍然等于 0 （注意哦，我们假设的是添加一个元素是要两个步骤哦，而线程A仅仅完成了步骤1），所以线程B也将元素存放在位置0。然后线程A和线程B都继续运行，都增加 Size 的值。 
那好，现在我们来看看 ArrayList 的情况，元素实际上只有一个，存放在位置 0，而 Size 却等于 2。这就是“线程不安全”了。 
示例程序：
1.ArrayList:线程不安全

1. import java.util.ArrayList;import java.util.Collections;import java.util.LinkedList;import java.util.List;import java.util.concurrent.CopyOnWriteArrayList;public class ArrayListInThread implements Runnable {    // 非线程安全    List list1 = null;    public ArrayListInThread() {        list1 = new ArrayList();    }    public void run() {        try {            Thread.sleep((int) (Math.random() * 2));        } catch (InterruptedException e) {            e.printStackTrace();        }        list1.add(Thread.currentThread().getName());    }    public static void main(String[] args) throws InterruptedException    {        ThreadGroup group = new ThreadGroup("mygroup");        ArrayListInThread t = new ArrayListInThread();        for (int index = 0; index < 10000; index++) {            Thread thread = new Thread(group, t, String.valueOf(index));            thread.start();        }        while (group.activeCount() > 0) {            Thread.sleep(10);        }        System.out.println();        // 线程安全，就是1万。否则，可能不是10000。        System.out.println(t.list1.size());    }}

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结果：不是10000，线程不安全的

2.LinkedList:线程不安全
 

1. package threadSafe;import java.util.ArrayList;import java.util.Collections;import java.util.LinkedList;import java.util.List;import java.util.concurrent.CopyOnWriteArrayList;public class ArrayListInThread implements Runnable {    // 非线程安全    List list1 = null;    public ArrayListInThread() {        list1 = new LinkedList();    }    public void run() {        try {            Thread.sleep((int) (Math.random() * 2));        } catch (InterruptedException e) {            e.printStackTrace();        }        list1.add(Thread.currentThread().getName());    }    public static void main(String[] args) throws InterruptedException    {        ThreadGroup group = new ThreadGroup("mygroup");        ArrayListInThread t = new ArrayListInThread();        for (int index = 0; index < 10000; index++) {            Thread thread = new Thread(group, t, String.valueOf(index));            thread.start();        }        while (group.activeCount() > 0) {            Thread.sleep(10);        }        System.out.println();        // 线程安全，就是1万。否则，可能不是10000。        System.out.println(t.list1.size());    }}

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结果：

线程安全解决办法 ：
方法1： Collections.synchronizedList(new LinkedList())
方法2:    LinkedList和ArrayList换成线程安全的集合，如CopyOnWriteArrayList，ConcurrentLinkedQueue......
方法3：Vector(内部主要使用synchronized关键字实现同步)
3.这里我们用第一种和第二种方法实现线程安全

1. package threadSafe;import java.util.*;import java.util.concurrent.CopyOnWriteArrayList;public class ArrayListInThread implements Runnable {    // 非线程安全    List list1 = null;    public ArrayListInThread() {              //list1 =  Collections.synchronizedList(new LinkedList());        // 线程安全，synchronized (mutex)        //list1 = Collections.synchronizedList(new ArrayList());        // 线程安全，内部使用ReentrantLock实现       list1 = new CopyOnWriteArrayList();    }    public void run() {        try {            Thread.sleep((int) (Math.random() * 2));        } catch (InterruptedException e) {            e.printStackTrace();        }        list1.add(Thread.currentThread().getName());    }    public static void main(String[] args) throws InterruptedException    {        ThreadGroup group = new ThreadGroup("mygroup");        ArrayListInThread t = new ArrayListInThread();        for (int index = 0; index < 10000; index++) {            Thread thread = new Thread(group, t, String.valueOf(index));            thread.start();        }        while (group.activeCount() > 0) {            Thread.sleep(10);        }        System.out.println();        // 线程安全，就是1万。否则，可能不是10000。        System.out.println(t.list1.size());    }}

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 结果：

我们看CopyOnWriteArrayList的源码：使用的是Lock实现同步


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