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Java中线程安全与线程非安全ArrayList,Vector 和 HashMap,Hashtable 和StringBuffer,StringBuilder

2017-08-18 18:17 856 查看
今天在研究iOS线程锁的时候,突然想起了Java中存在线程安全和线程非安全的说法 ;我们常见的线程安全和非安全无法就是以下三对

ArrayList (线程非安全) <–> Vector(线程安全)

HashMap (线程非安全) <–>HashTable (线程安全)

StringBuilder (线程非安全) <–>StringBuffer (线程安全)

看了很多文章,最终还是写代码解决了疑惑 。。。

首先我们来看一下 ArrayList 和Vector 这两个集合类,线程安全与线程非安全那么有个前提就是多线程的情况下,单线程说线程安全或线程非安全那是扯犊子 ,先上代码

public class ListAVTest {

ArrayList<String> ar = new ArrayList<>();
//   Vector<String> ar = new Vector<>();
public static void main(String[] args) {
ListAVTest sBbTest = new ListAVTest();
new Thread() {
public void run() {
sBbTest.test1();
};
}.start();
new Thread() {
public void run() {
sBbTest.test2();
};
}.start();
}

private void test1() {
synchronized (ar) {
for (int i = 0; i < 50; i++) {
ar.add("A");
System.out.println(ar.toString());
}
}

}
private void test2() {
synchronized (ar) {
for (int i = 0; i < 50; i++) {
ar.add("1");
System.out.println(ar.toString());
}
}

}
}


两个线程同时操作一个Vector ,很顺利。。。因为Vector线程安全,多少个线程同时操作都可以 。。 那么Vector的debug我就不截图了 , 我们来看下,把 Vector换成ArrayList,看看debug



public class ConcurrentModificationException

extends
RuntimeException

当方法检测到对象的并发修改,但不允许这种修改时,抛出此异常。

例如,某个线程在 Collection 上进行迭代时,通常不允许另一个线性修改该 Collection。通常在这些情况下,迭代的结果是不确定的。如果检测到这种行为,一些迭代器实现(包括 JRE 提供的所有通用 collection 实现)可能选择抛出此异常。执行该操作的迭代器称为快速失败 迭代器,因为迭代器很快就完全失败,而不会冒着在将来某个时间任意发生不确定行为的风险。

注意,此异常不会始终指出对象已经由不同 线程并发修改。如果单线程发出违反对象协定的方法调用序列,则该对象可能抛出此异常。例如,如果线程使用快速失败迭代器在 collection 上迭代时直接修改该 collection,则迭代器将抛出此异常。

注意,迭代器的快速失败行为无法得到保证,因为一般来说,不可能对是否出现不同步并发修改做出任何硬性保证。快速失败操作会尽最大努力抛出 ConcurrentModificationException。因此,为提高此类操作的正确性而编写一个依赖于此异常的程序是错误的做法,正确做法是:ConcurrentModificationException 应该仅用于检测 bug。


看来 ArrayList真的是线程非安全了 ,如何解决了 ?

private void test1() {
synchronized (ar) {
for (int i = 0; i < 50; i++) {
ar.add("A");
System.out.println(ar.toString());
}
}

}


使用这个关键字 synchronized 就可以 ,用这个关键字修饰被访问的集合对象

然后我们来看下 HashMap 和 HashTable 这一对 ,同样代码附上 。。

public class HashTSTest {

HashMap<String, String> sb = new HashMap();
//   Hashtable<String, String> sb = new Hashtable();

public static void main(String[] args) {
HashTSTest sBbTest = new HashTSTest();
new Thread() {
public void run() {
sBbTest.test1();
};
}.start();

new Thread() {
public void run() {
sBbTest.test2();
};
}.start();
}
private void test1() {
for (int i = 0; i < 50; i++) {
sb.put("a"+i, ""+i);
System.out.println(sb.toString());
}
}
private void test2() {
for (int i = 0; i < 50; i++) {
sb.put("b"+i, ""+i);
System.out.println(sb.toString());
}
}
}


结果肯定是HashMap报异常 ,而HashTable 正常执行



**

当然报的异常跟上面的是一样的 ,因为他们是一个祖宗 ,打开源码其实不难发现 HashTable 和Vector 的大部分方法都被synchronized这个关键字修饰了,所以 。。。

其实我今天要说的重头戏是

StringBuffer和 StringBuilder;刚刚我们在上面说过StringBuffer线程安全,也就是StringBuffer的大部分方法被 synchronized 这个关键字修饰,是不是

像上面代码那样多个线程访问报异常了 ???? 其实我一开始是两个线程,后来加到了6个线程

**

public class StringBBTest {

//   StringBuffer sb = new StringBuffer();
StringBuilder sb = new StringBuilder();

public static void main(String[] args) {

StringBBTest sBbTest = new StringBBTest();

new Thread() {
public void run() {
sBbTest.test1();
};
}.start();
new Thread() {
public void run() {
sBbTest.test2();
};
}.start();
new Thread() {
public void run() {
sBbTest.test3();
};
}.start();
new Thread() {
public void run() {
sBbTest.test4();
};
}.start();
new Thread() {
public void run() {
sBbTest.test5();
};
}.start();
new Thread() {
public void run() {
sBbTest.test6();
};
}.start();

}
private void test1() {
for (int i = 0; i < 50; i++) {
sb = sb.append("A");
System.out.println(sb.toString());
}
}
private void test2() {
for (int i = 0; i < 50; i++) {
sb = sb.append("1");
System.out.println(sb.toString());
}
}
private void test3() {
for (int i = 0; i < 50; i++) {
sb = sb.append("=");
System.out.println(sb.toString());
}
}
private void test4() {
for (int i = 0; i < 50; i++) {
sb = sb.append("+");
System.out.println(sb.toString());
}
}
private void test5() {
for (int i = 0; i < 50; i++) {
sb = sb.append("}");
System.out.println(sb.toString());
}
}
private void test6() {
for (int i = 0; i < 50; i++) {
sb = sb.append("~");
System.out.println(sb.toString());
}
}

}


不管我使用的是insert方法还是使用append方法 ,都不报异常 。。。。。。 说好了StringBuilder线程不安全 , 为神马会出现这种情况了 ? 支持多线程访问 。。。。。

private void test1() {
for (int i = 0; i < 50; i++) {
sb = sb.append("A");
System.out.println(sb.toString());
}
}


甚至是 这样用 依然不报错 。。。。。。 没有报异常 。。。。

我们却被灌输StringBuilder 线程不安全 和StringBuffer线程安全的思想 。。。。。 事实却不是 。。。。。。。。。。。 。。。。。。。。。 等待解决或明示,到底错在哪里了 ?
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