Java中ArrayList同步的2種方法分享

更新時(shí)間：2022年03月17日 16:44:04 作者：小鋒學(xué)長(zhǎng)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(gè)方法要進(jìn)行串行訪(fǎng)問(wèn)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(shí)現(xiàn)是默認(rèn)不同步的。這意味著如果一個(gè)線(xiàn)程在結(jié)構(gòu)上修改它并且多個(gè)線(xiàn)程同時(shí)訪(fǎng)問(wèn)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(jìn)行串行訪(fǎng)問(wèn)，必須通過(guò)返回列表完成對(duì)后備列表的所有訪(fǎng)問(wèn)。

在迭代返回的列表時(shí)，用戶(hù)必須手動(dòng)同步它。因?yàn)樵趫?zhí)行add()等方法的時(shí)候是加了synchronized關(guān)鍵字的,但是iterator()卻沒(méi)有加。所以在使用的時(shí)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(xiàn)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(guò)創(chuàng)建底層數(shù)組的單獨(dú)副本來(lái)實(shí)現(xiàn)的。它通過(guò)創(chuàng)建 List 的單獨(dú)副本來(lái)實(shí)現(xiàn)線(xiàn)程安全，這與 vector 或其他集合用于提供線(xiàn)程安全的方式不同。

當(dāng)我們不能或不想同步遍歷，但需要防止并發(fā)線(xiàn)程之間的干擾時(shí)，它很有用。
這是昂貴的，因?yàn)槊看螌?xiě)入操作都涉及單獨(dú)的數(shù)組副本（例如添加，設(shè)置，刪除......）
當(dāng)你有List并且需要遍歷它的元素并且不經(jīng)常修改它時(shí)，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(huì)拋出ConcurrentModificationException，因?yàn)榈髡诘?ArrayList 的單獨(dú)副本，而寫(xiě)操作正在 ArrayList 的另一個(gè)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(guò)迭代器自己的方法修改 CopyOnWriteArrayList 會(huì)發(fā)生什么？

如果您嘗試通過(guò)迭代器自己的方法（例如 add()、set()、remove()）修改CopyOnWriteArrayList，它會(huì)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(gè)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(gè)包含給定數(shù)組副本的列表。

向量同步時(shí)為什么要使用arrayList？

性能： Vector 是同步和線(xiàn)程安全的，因此，它比 ArrayList 稍慢。
功能： Vector 在每個(gè)單獨(dú)的操作級(jí)別進(jìn)行同步。通常，程序員喜歡同步整個(gè)操作序列。同步單個(gè)操作既不安全又慢。
Vectors obsolete：向量被認(rèn)為是過(guò)時(shí)的，并且在 java 中被非正式地棄用。此外，vector 對(duì)幾乎從未完成的每個(gè)單獨(dú)操作進(jìn)行同步。大多數(shù)java程序員更喜歡使用ArrayList，因?yàn)槿绻麄冃枰M(jìn)行同步，他們可能無(wú)論如何都會(huì)顯式地同步arrayList。

以下是 Java 中 ArrayList 和 CopyOnWriteArrayList 類(lèi)之間的顯著差異。

	數(shù)組列表	復(fù)制寫(xiě)入數(shù)組列表
同步	ArrayList 不同步。	CopyOnWriteArrayList 是同步的。
線(xiàn)程安全	ArrayList 不是線(xiàn)程安全的。	CopyOnWriteArrayList 是線(xiàn)程安全的。
迭代器類(lèi)型	ArrayList 迭代器是快速失敗的，如果在迭代過(guò)程中發(fā)生并發(fā)修改，則 ArrayList 會(huì)拋出 ConcurrentModificationException。	CopyOnWriteArrayList 是故障安全的，它在迭代過(guò)程中永遠(yuǎn)不會(huì)拋出 ConcurrentModificationException。其背后的原因是 CopyOnWriteArrayList 每次修改時(shí)都會(huì)創(chuàng)建一個(gè)新的數(shù)組列表。
刪除操作	ArrayList 迭代器支持在迭代過(guò)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(huì)引發(fā)異常。
表現(xiàn)	ArrayList 更快。	CopyOnWriteArrayList 比 ArrayList 慢。
從 Java 版本開(kāi)始	1.2	1.5