线程安全和非线程安全

面试中常被问到:ArrayList和Vector有什么区别?HashMap和HashTable有什么区别?StringBuilder和StringBuffer有什么区别?(前者是非线程安全的,后者是线程安全的)但是具体什么是线程安全与非线程安全,是什么原因导致的 并不清楚。朦朦胧胧记得非线程安全就是在多线程的时候容易出错,哈哈举个例子ArrayList和Vector下面的代码,在主线程中new了一个非线程安全的ArrayList,然后开1000个线程分别向这个ArrayList里面添加元素,每个线程添加100个元素,等所有线程执行完成后,这个ArrayList的size应该是多少?应该是100000个?

public class Main
{
	public static void main(String[] args)
	{
		// 进行10次测试
		for(int i = 0; i < 10; i++)
		{
			test();
		}
	}
	
	public static void test()
	{
		// 用来测试的List
		List<Object> list = new ArrayList<Object>();
		
		// 线程数量(1000)
		int threadCount = 1000;
		
		// 用来让主线程等待threadCount个子线程执行完毕
		CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(threadCount);
		
		// 启动threadCount个子线程
		for(int i = 0; i < threadCount; i++)
		{
			Thread thread = new Thread(new MyThread(list, countDownLatch));
			thread.start();
		}
		
		try
		{
			// 主线程等待所有子线程执行完成,再向下执行
			countDownLatch.await();
		}
		catch (InterruptedException e)
		{
			e.printStackTrace();
		}
		
		// List的size
		System.out.println(list.size());
	}
}

class MyThread implements Runnable
{
	private List<Object> list;
	
	private CountDownLatch countDownLatch;
	
	public MyThread(List<Object> list, CountDownLatch countDownLatch)
	{
		this.list = list;
		this.countDownLatch = countDownLatch;
	}
	
	public void run()
	{
		// 每个线程向List中添加100个元素
		for(int i = 0; i < 100; i++)
		{
			list.add(new Object());
		}
		
		// 完成一个子线程
		countDownLatch.countDown();
	}
}

上面的输出结果发现,并不是每次测试结果都是100000,有好几次测试最后ArrayList的size小于100000,甚至时不时会抛出个IndexOutOfBoundsException异常。(如果没有这个现象可以多试几次)

这就是非线程安全带来的问题了。上面的代码如果用于生产环境,就会有隐患就会有BUG了。

再用线程安全的Vector来进行测试,上面代码改变一处,test()方法中

List<Object> list = new Vector<Object>();

则输出结果全是100000

二者如何取舍

非线程安全是指多线程操作同一个对象可能会出现问题。而线程安全则是多线程操作同一个对象不会有问题。

线程安全必须要使用很多synchronized关键字来同步控制,所以必然会导致性能的降低。

所以在使用的时候,如果是多个线程操作同一个对象,那么使用线程安全的Vector;否则,就使用效率更高的ArrayList。

非线程安全!=不安全

有人在使用过程中有一个不正确的观点:我的程序是多线程的,不能使用ArrayList要使用Vector,这样才安全。

非线程安全并不是多线程环境下就不能使用。注意我上面有说到:多线程操作同一个对象。注意是同一个对象。比如最上面那个模拟,就是在主线程中new的一个ArrayList然后多个线程操作同一个ArrayList对象。

如果是每个线程中new一个ArrayList,而这个ArrayList只在这一个线程中使用,那么肯定是没问题的。



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