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面试题:怎么保证ArrayList线程安全?

nanyue 2024-08-12 22:29:48 技术文章 8 ℃

在Java中,保证ArrayList线程安全可以通过几种不同的方式实现:

1 使用Vector

Vector类是线程安全的,它继承自AbstractList,并且实现了List接口。Vector的大多数方法都是同步的,这意味着在多线程环境下可以直接使用Vector而不必担心线程安全问题。然而,由于所有的方法都被同步,Vector在多线程读取密集的环境中性能可能不佳。

2 使用Collections.synchronizedList

可以通过Collections.synchronizedList方法将ArrayList包装成一个线程安全的列表。这会在ArrayList上添加一个互斥锁,所有对列表的访问都将锁定这个锁。这种方法只适用于单一实例的线程安全,如果多个线程同时访问列表的不同部分,仍然需要额外的同步措施。

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

3 使用CopyOnWriteArrayList

CopyOnWriteArrayList是Java并发工具包(JUC)提供的一个线程安全的List实现。它通过写时复制(Copy-On-Write)策略来保证线程安全。读操作不加锁,而写操作(如添加、删除或替换元素)会创建底层数组的新副本,然后更新引用。这种方式适合读多写少的场景,因为写操作的开销较大。

List<String> list = new CopyOnWriteArrayList<>();

4 手动同步

在使用ArrayList时,可以手动同步对它的访问。这通常涉及到在访问ArrayList的方法周围添加synchronized块或方法,以确保同一时刻只有一个线程可以访问ArrayList。

private final List<String> list = new ArrayList<>();

public synchronized void add(String element) {
   list.add(element);
}

public synchronized String get(int index) {
   return list.get(index);
}

5 使用并发集合

Java 并发包提供了一系列线程安全的集合类,如ConcurrentHashMap和ConcurrentLinkedQueue,这些集合适用于并发环境,可以替代 ArrayList。

6 使用ReentrantLock或其他锁

类似于手动同步,但使用ReentrantLock可以提供更灵活的锁定策略,比如公平锁或非公平锁,以及尝试锁等。

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