Java线程安全和非线程安全
ArrayList和Vector有什么区别？HashMap和HashTable有什么区别？StringBuilder和StringBuffer有什么区别？这些都是Java面试中常见的基础问题 面对这样的问题 回答是 ArrayList是非线程安全的 Vector是线程安全的 HashMap是非线程安全的 HashTable是线程安全的 StringBuilder是非线程安全的 StringBuffer是线程安全的 因为这是昨晚刚背的《Java面试题大全》上面写的 此时如果继续问 什么是线程安全？线程安全和非线程安全有什么区别？分别在什么情况下使用？这样一连串的问题 一口老血就喷出来了…
非线程安全的现象模拟
这里就使用ArrayList和Vector二者来说明
下面的代码 在主线程中new了一个非线程安全的ArrayList 然后开 个线程分别向这个ArrayList里面添加元素 每个线程添加 个元素 等所有线程执行完成后 这个ArrayList的size应该是多少？应该是 个？
[java]
public class Main
{
public static void main(String[] args)
{
// 进行 次测试
for(int i = ; i < ; i++)
{
test();
}
}
public static void test()
{
// 用来测试的List
List<Object> list = new ArrayList<Object>();
// 线程数量( )
int threadCount = ;
// 用来让主线程等待threadCount个子线程执行完毕
CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(threadCount);
// 启动threadCount个子线程
for(int i = ; i < threadCount; i++)
{
Thread thread = new Thread(new MyThread(list countDownLatch));
thread start();
}
try
{
// 主线程等待所有子线程执行完成 再向下执行
countDownLatch await();
}
catch (InterruptedException e)
{
e printStackTrace();
}
// List的size
System out println(list size());
}
}
class MyThread implements Runnable
{
private List<Object> list;
private CountDownLatch countDownLatch;
public MyThread(List<Object> list CountDownLatch countDownLatch)
{
this list = list;
untDownLatch = countDownLatch;
}
public void run()
{
// 每个线程向List中添加 个元素
for(int i = ; i < ; i++)
{
list add(new Object());
}
// 完成一个子线程
untDown();
}
}
public class Main
{
public static void main(String[] args)
{
// 进行 次测试
for(int i = ; i < ; i++)
{
test();
}
}
public static void test()
{
// 用来测试的List
List<Object> list = new ArrayList<Object>();
// 线程数量( )
int threadCount = ;
// 用来让主线程等待threadCount个子线程执行完毕
CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(threadCount);
// 启动threadCount个子线程
for(int i = ; i < threadCount; i++)
{
Thread thread = new Thread(new MyThread(list countDownLatch));
thread start();
}
try
{
// 主线程等待所有子线程执行完成 再向下执行
countDownLatch await();
}
catch (InterruptedException e)
{
e printStackTrace();
}
// List的size
System out println(list size());
}
}
class MyThread implements Runnable
{
private List<Object> list;
private CountDownLatch countDownLatch;
public MyThread(List<Object> list CountDownLatch countDownLatch)
{
this list = list;
untDownLatch = countDownLatch;
}
public void run()
{
// 每个线程向List中添加 个元素
for(int i = ; i < ; i++)
{
list add(new Object());
}
// 完成一个子线程
untDown();
}
}
上面进行了 次测试（为什么要测试 次？因为非线程安全并不是每次都会导致问题）
输出结果
上面的输出结果发现 并不是每次测试结果都是 有好几次测试最后ArrayList的size小于 甚至时不时会抛出个IndexOutOfBoundsException异常 （如果没有这个现象可以多试几次）
这就是非线程安全带来的问题了 上面的代码如果用于生产环境 就会有隐患就会有BUG了
再用线程安全的Vector来进行测试 上面代码改变一处 test()方法中
[java]
List<Object> list = new ArrayList<Object>();
List<Object> list = new ArrayList<Object>();改成
[java]
List<Object> list = new Vector<Object>();
List<Object> list = new Vector<Object>();
再运行程序
输出结果
再多跑几次 发现都是 没有任何问题 因为Vector是线程安全的 在多线程操作同一个Vector对象时 不会有任何问题
再换成LinkedList试试 同样还会出现ArrayList类似的问题 因为LinkedList也是非线程安全的
二者如何取舍
非线程安全是指多线程操作同一个对象可能会出现问题 而线程安全则是多线程操作同一个对象不会有问题
线程安全必须要使用很多synchronized关键字来同步控制 所以必然会导致性能的降低
所以在使用的时候 如果是多个线程操作同一个对象 那么使用线程安全的Vector 否则 就使用效率更高的ArrayList
非线程安全!=不安全
有人在使用过程中有一个不正确的观点 我的程序是多线程的 不能使用ArrayList要使用Vector 这样才安全
非线程安全并不是多线程环境下就不能使用 注意我上面有说到 多线程操作同一个对象 注意是同一个对象 比如最上面那个模拟 就是在主线程中new的一个ArrayList然后多个线程操作同一个ArrayList对象
如果是每个线程中new一个ArrayList 而这个ArrayList只在这一个线程中使用 那么肯定是没问题的
线程安全的实现
线程安全是通过线程同步控制来实现的 也就是synchronized关键字
在这里 我用代码分别实现了一个非线程安全的计数器和线程安全的计数器Counter 并对他们分别进行了多线程测试
非线程安全的计数器
[java]
public class Main
{
public static void main(String[] args)
{
// 进行 次测试
for(int i = ; i < ; i++)
{
test();
}
}
public static void test()
{
// 计数器
Counter counter = new Counter();
// 线程数量( )
int threadCount = ;
// 用来让主线程等待threadCount个子线程执行完毕
CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(threadCount);
// 启动threadCount个子线程
for(int i = ; i < threadCount; i++)
{
Thread thread = new Thread(new MyThread(counter countDownLatch));
thread start();
}
try
{
// 主线程等待所有子线程执行完成 再向下执行
countDownLatch await();
}
catch (InterruptedException e)
{
e printStackTrace();
}
// 计数器的值
System out println(counter getCount());
}
}
class MyThread implements Runnable
{
private Counter counter;
private CountDownLatch countDownLatch;
public MyThread(Counter counter CountDownLatch countDownLatch)
{
unter = counter;
untDownLatch = countDownLatch;
}
public void run()
{
// 每个线程向Counter中进行 次累加
for(int i = ; i < ; i++)
{
counter addCount();
}
// 完成一个子线程
untDown();
}
}
class Counter
{
private int count = ;
public int getCount()
{
return count;
}
public void addCount()
{
count++;
}
}
public class Main
{
public static void main(String[] args)
{
// 进行 次测试
for(int i = ; i < ; i++)
{
test();
}
}
public static void test()
{
// 计数器
Counter counter = new Counter();
// 线程数量( )
int threadCount = ;
// 用来让主线程等待threadCount个子线程执行完毕
CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(threadCount);
// 启动threadCount个子线程
for(int i = ; i < threadCount; i++)
{
Thread thread = new Thread(new MyThread(counter countDownLatch));
thread start();
}
try
{
// 主线程等待所有子线程执行完成 再向下执行
countDownLatch await();
}
catch (InterruptedException e)
{
e printStackTrace();
}
// 计数器的值
System out println(counter getCount());
}
}
class MyThread implements Runnable
{
private Counter counter;
private CountDownLatch countDownLatch;
public MyThread(Counter counter CountDownLatch countDownLatch)
{
unter = counter;
untDownLatch = countDownLatch;
}
public void run()
{
// 每个线程向Counter中进行 次累加
for(int i = ; i < ; i++)
{
counter addCount();
}
// 完成一个子线程
untDown();
}
}
class Counter
{
private int count = ;
public int getCount()
{
return count;
}
public void addCount()
{
count++;
}
}
上面的测试代码中 开启 个线程 每个线程对计数器进行 次累加 最终输出结果应该是
但是上面代码中的Counter未进行同步控制 所以非线程安全
输出结果
稍加修改 把Counter改成线程安全的计数器
[java]
class Counter
{
private int count = ;
public int getCount()
{
return count;
}
public synchronized void addCount()
{
count++;
}
}
class Counter
{
private int count = ;
public int getCount()
{
return count;
}
public synchronized void addCount()
{
count++;
}
}
上面只是在addCount()方法中加上了synchronized同步控制 就成为一个线程安全的计数器了 再执行程序
输出结果
lishixinzhi/Article/program/Java/gj/201311/27519
