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Java中ArrayList同步的2種方法分享

更新時間：2022年03月17日 16:44:04 作者：小鋒學(xué)長生活大爆炸

這篇文章主要分享了Java中ArrayList同步的2種方法，Collections.synchronizedList()的方法，這個方法要進行串行訪問以及使用CopyOnWriteArrayList，下面分享內(nèi)容需要的小伙伴可以參考一下

arrayList 的實現(xiàn)是默認不同步的。這意味著如果一個線程在結(jié)構(gòu)上修改它并且多個線程同時訪問它，它必須在外部同步。結(jié)構(gòu)修改意味著從列表中添加或刪除元素或顯式調(diào)整后備數(shù)組的大小。改變現(xiàn)有元素的值不是結(jié)構(gòu)修改。

有兩種方法可以創(chuàng)建同步Arraylist：

1. Collections.synchronizedList() 方法。
2. 使用 CopyOnWriteArrayList。

方法1：使用 Collections.synchronizedList() 方法

要進行串行訪問，必須通過返回列表完成對后備列表的所有訪問。

在迭代返回的列表時，用戶必須手動同步它。因為在執(zhí)行add()等方法的時候是加了synchronized關(guān)鍵字的,但是iterator()卻沒有加。所以在使用的時候需要加上synchronized。

// Java program to demonstrate working of
// Collections.synchronizedList
import java.util.*;
?
class GFG
{
?? ?public static void main (String[] args)
?? ?{
?? ??? ?List<String> list =
?? ??? ?Collections.synchronizedList(new ArrayList<String>());
?
?? ??? ?list.add("practice");
?? ??? ?list.add("code");
?? ??? ?list.add("quiz");
?
?? ??? ?synchronized(list)
?? ??? ?{
?? ??? ??? ?// must be in synchronized block
?? ??? ??? ?Iterator it = list.iterator();
?
?? ??? ??? ?while (it.hasNext())
?? ??? ??? ??? ?System.out.println(it.next());
?? ??? ?}
?? ?}
}

方法 2：使用 CopyOnWriteArrayList

ArrayList 的線程安全變體，其中所有可變操作（例如添加、設(shè)置、刪除...）都是通過創(chuàng)建底層數(shù)組的單獨副本來實現(xiàn)的。它通過創(chuàng)建 List 的單獨副本來實現(xiàn)線程安全，這與 vector 或其他集合用于提供線程安全的方式不同。

當我們不能或不想同步遍歷，但需要防止并發(fā)線程之間的干擾時，它很有用。
這是昂貴的，因為每次寫入操作都涉及單獨的數(shù)組副本（例如添加，設(shè)置，刪除......）
當你有List并且需要遍歷它的元素并且不經(jīng)常修改它時，它是非常有效的。

即使在創(chuàng)建迭代器后修改了 copyOnWriteArrayList，迭代器也不會拋出ConcurrentModificationException，因為迭代器正在迭代 ArrayList 的單獨副本，而寫操作正在 ArrayList 的另一個副本上發(fā)生。

// Java program to illustrate the thread-safe ArrayList.
import java.io.*;
import java.util.Iterator;
import java.util.concurrent.CopyOnWriteArrayList;
?
class GFG
{
?? ?public static void main (String[] args)
?? ?{
?? ??? ?// creating a thread-safe Arraylist.
?? ??? ?CopyOnWriteArrayList<String> threadSafeList
?? ??? ??? ?= new CopyOnWriteArrayList<String>();
?
?? ??? ?// Adding elements to synchronized ArrayList
?? ??? ?threadSafeList.add("geek");
?? ??? ?threadSafeList.add("code");
?? ??? ?threadSafeList.add("practice");
?
?? ??? ?System.out.println("Elements of synchronized ArrayList :");
?
?? ??? ?// Iterating on the synchronized ArrayList using iterator.
?? ??? ?Iterator<String> it = threadSafeList.iterator();
?
?? ??? ?while (it.hasNext())
?? ??? ??? ?System.out.println(it.next());
?? ?}
}

如果我們嘗試通過迭代器自己的方法修改 CopyOnWriteArrayList 會發(fā)生什么？

如果您嘗試通過迭代器自己的方法（例如 add()、set()、remove()）修改CopyOnWriteArrayList，它會拋出 UnsupportedOperationException 。

// Java program to illustrate the thread-safe ArrayList
import java.io.*;
import java.util.Iterator;
import java.util.concurrent.CopyOnWriteArrayList;
?
class GFG
{
?? ?public static void main (String[] args)
?? ?{
?? ??? ?// creating a thread-safe Arraylist.
?? ??? ?CopyOnWriteArrayList<String> threadSafeList =
?? ??? ??? ?new CopyOnWriteArrayList<String>();
?
?? ??? ?// Adding elements to synchronized ArrayList
?? ??? ?threadSafeList.add("geek");
?? ??? ?threadSafeList.add("code");
?? ??? ?threadSafeList.add("practice");
?
?? ??? ?System.out.println("Elements of synchronized ArrayList :");
?
?? ??? ?// Iterating on the synchronized ArrayList using iterator.
?? ??? ?Iterator<String> it = threadSafeList.iterator();
?
?? ??? ?while (it.hasNext())
?? ??? ?{
?? ??? ??? ?String str = it.next();
?? ??? ??? ?it.remove();
?? ??? ?}
?? ?}
}

CopyOnWriteArrayList 的其他構(gòu)造函數(shù)：

1. CopyOnWriteArrayList(Collection<? extends E> c)：創(chuàng)建一個包含指定集合元素的列表，按照集合迭代器返回的順序。
2. CopyOnWriteArrayList(E[] toCopyIn)：創(chuàng)建一個包含給定數(shù)組副本的列表。

向量同步時為什么要使用arrayList？

性能： Vector 是同步和線程安全的，因此，它比 ArrayList 稍慢。
功能： Vector 在每個單獨的操作級別進行同步。通常，程序員喜歡同步整個操作序列。同步單個操作既不安全又慢。
Vectors obsolete：向量被認為是過時的，并且在 java 中被非正式地棄用。此外，vector 對幾乎從未完成的每個單獨操作進行同步。大多數(shù)java程序員更喜歡使用ArrayList，因為如果他們需要進行同步，他們可能無論如何都會顯式地同步arrayList。

以下是 Java 中 ArrayList 和 CopyOnWriteArrayList 類之間的顯著差異。

	數(shù)組列表	復(fù)制寫入數(shù)組列表
同步	ArrayList 不同步。	CopyOnWriteArrayList 是同步的。
線程安全	ArrayList 不是線程安全的。	CopyOnWriteArrayList 是線程安全的。
迭代器類型	ArrayList 迭代器是快速失敗的，如果在迭代過程中發(fā)生并發(fā)修改，則 ArrayList 會拋出 ConcurrentModificationException。	CopyOnWriteArrayList 是故障安全的，它在迭代過程中永遠不會拋出 ConcurrentModificationException。其背后的原因是 CopyOnWriteArrayList 每次修改時都會創(chuàng)建一個新的數(shù)組列表。
刪除操作	ArrayList 迭代器支持在迭代過程中移除元素。	如果在迭代期間嘗試刪除元素，則 CopyOnWriteArrayList.remove() 方法會引發(fā)異常。
表現(xiàn)	ArrayList 更快。	CopyOnWriteArrayList 比 ArrayList 慢。
從 Java 版本開始	1.2	1.5