2.8.2 并发下的ArrayList，以及源码分析

package 第二章.并发下的ArrayList;

import java.util.ArrayList;import java.util.List;

/** * Created by zzq on 2018/1/19. */public class 并发下的ArrayList {       static ArrayList<Integer> list=new ArrayList<Integer>();    public static  class  AddThread extends Thread{        @Override        public void run() {            for (int i = 0; i < 100000; i++) {                list.add(i);            }            }

}    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {       //ArrayList 网上介绍有容量上限 大约8GB左右       //扩容的公式  ((旧容量 * 3) / 2) + 1 注：这点与C#语言是不同的，C#当中的算法很简单，是翻倍。      /*  一旦容量发生变化，就要带来额外的内存开销，和时间上的开销。        所以，在已经知道容量大小的情况下，推荐使用下面方式进行声明：        List arrayList = new ArrayList(CAPACITY_SIZE);        即指定默认容量大小的方式。        */        Thread t1=new Thread(new AddThread());        Thread t2=new Thread(new AddThread());        t1.start();        t2.start();        t1.join();        t2.join();        System.out.println(list.size());        /*上面的程序经过我多次测试得出3个结果          1：size为200000（理想情况）          2：size为小于200000（多次） 因为ArrayList 是一个线程不安全的容器          3：会报异常（这是由于ArrayList在扩容的时候，内部一致性被破坏了，由于没有所的保护，                        另一个线程访问到了不一致的背部状态，导致越界问题）          Exception in thread "Thread-3" java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException: 2776         at java.util.ArrayList.add(ArrayList.java:441)          at 第二章.程序的幽灵之隐蔽的错误.并发下的ArrayList$AddThread.run(并发下的ArrayList.java:15)          at java.lang.Thread.run(Thread.java:745)         */    }}

1.ArrayListde add()方法：（源码分析）         public boolean add(E e) { @ 备注1：              ensureCapacityInternal(size + 1);  // @ 备注2：              elementData[size++] = e;                return true;            } @ 备注1：解析       其中   ensureCapacityInternal（size + 1）方法是 比较当前list的长度和该list的容量，我们进入该方法继续观看

private void ensureCapacityInternal(int minCapacity) {                if (elementData == EMPTY_ELEMENTDATA) {//判断该list的容量 是否为空，如果为空，给它一个默认的值 10                    minCapacity = Math.max(DEFAULT_CAPACITY, minCapacity);                }

ensureExplicitCapacity(minCapacity);            }

其中 ensureExplicitCapacity(minCapacity) 方法的作用 是判断改list是否需要扩容：我们进入该方法中查看：

private void ensureExplicitCapacity(int minCapacity) {               modCount++;//位置加1

// overflow-conscious code               if (minCapacity - elementData.length > 0) //如果当前的size大于此刻list的容量，那么就进行扩容。                   grow(minCapacity);           }       其中    grow(minCapacity) 方法为扩容方法（请看源码）：

private void grow(int minCapacity) {                       // overflow-conscious code                       int oldCapacity = elementData.length;                       int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1);//容量为原来的1.5倍                       if (newCapacity - minCapacity < 0)                           newCapacity = minCapacity;                       if (newCapacity - MAX_ARRAY_SIZE > 0)                           newCapacity = hugeCapacity(minCapacity);                       // minCapacity is usually close to size, so this is a win:                       elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity);//将此刻的list拷贝到一个新的扩容之后list中                   }

@ 备注2：经过以上的判断，然后 elementData[size++] = e; 将该元素加入到该list中

线程安全问题：

通过以上的分析，我们就知道，如果单线程中，是串行的，后面的操作是在之前的操作结束后再次执行，所以list的每一次add方法后都能保持list数据结构的一致

但是在多线程中：没有用到锁机制的前提下线程之间是并行的，那么我们开始分析2种错误形式：（以我们的测试案例来说明）

第一种：size为小于200000（多次）

在 @ 备注1的操作时候2个线程同时拿到一个位置，然后添加，这就会造成 实际是添加2条数据，但是由于 index值是一样的，那么我们实际存入的是一条

第二种：会报异常（数组越界）

发生这种情况，是因为2个线程同时拿到了最后一个位置，但是他们都认为这是最后一个位置，所以list没有进行扩容，所以在其中一个线程执行  @ 备注2 之后，另一个线程也执行了  @ 备注2

这就造成了，本来list的size为10，第二个线程添加的位置是11，所以就会报出 数组越界

原文地址：https://www.cnblogs.com/anxbb/p/8425454.html