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  • 面试之集合类不安全操作

    集合类不安全操作:只要是在Collections挂过号的都是线程不安全的:

    java.util.ConcurrentModificationException:并发修改异常

    四、我们知道ArraysList是线程不安全的,请编写一个不安全的案例并给出解决方案:

    1. ArraysList:

    问题:

      1. 当new一个ArrayList的时候底层是啥?
        数组;
      2. 什么类型的数组?
        泛型定义的类型,如果没定义就是一个空的,默认长度为10的Object数组;
      3. 扩容:
        需要长度大于原数组长度,大小扩大到原值1.5倍,将老数组copy到新数组
      4. ArrayList是线程安全的还是线程不安全的?
        线程不安全
      5. 给我举个线程不安全的例子
        java.util.ConcurrentModificationException:并发修改异常

    package com.example.code.conllection;
    
    import java.util.*;
    import java.util.concurrent.CopyOnWriteArrayList;
    
    /**
     * 1. 故障现象:java.util.ConcurrentModificationException
     *
     * 2. 导致原因:
     *      并发争抢导致,参考花名册签到,一个人正在写入,另一个同学过来抢夺,导致数据不一致,并发修改异常;
     * 3. 解决方案:
     *      - 用Voctor:数据一致性绝对可以保证,但数据安全性几句下降
     *      - Collections.synchronizedList(new ArrayList<>()):Collections工具类
     *      - java.util.concurrent.CopyOnWriteArrayList:写时复制
     * 4. 优化建议(同样的错误不犯第2次)
     */
    public class ContainerNotSafeDemo {
        public static void main(String[] args) {
            List<String> list = new CopyOnWriteArrayList<>();
            for (int i = 0; i < 30; i++) {
                new Thread(() -> {
                    list.add(UUID.randomUUID().toString().substring(0, 8));
                    System.out.println(list);
                },String.valueOf(i)).start();
            }
        }
    }
    /**
     * 写时复制:
     *  CopyOnWrite即写时复制的容器。忘一个容器添加元素的时候,不直接往当前容器Object[]添加,而是先将Object[]进行copy,
     *  复制出一个新的Object[] newElements,然后往新的Object[] newElements里添加元素,添加完元素后,
     *  在将原容器的引用指向新的容器 setArray(newElements)。这样做的好处可以对CopyOnWrite容器进行并发的读,
     *  而不需要加锁,因为当前元素不会添加任何元素。所以CopyOnWrite容器也是一种读写分离的思想,读和写在不同的容器
     public boolean add(E e) {
         final ReentrantLock lock = this.lock;
         lock.lock();
         try {
             Object[] elements = getArray();
             int len = elements.length;
             Object[] newElements = Arrays.copyOf(elements, len + 1);
             newElements[len] = e;
             setArray(newElements);
             return true;
         } finally {
             lock.unlock();
         }
     }
     */

    2. HashSet:

    问题:
      1. HashSet底层是什么?
        创建了一个初始值是16,负载因子0.75的标准HashMap
      2. 你确定HashSet的底层是HashMap吗?HashSet.add加值的时候加一个,而HashMap需要两个k-v键值对?
        HashSet底层确实是HashMap,HashSet.add的时候确实调用的是map.put方法,add传入法人值就是map中的key,而value是Object的常量

    package com.example.code.conllection;
    import java.util.HashSet;
    import java.util.Set;
    import java.util.UUID;
    
    /**
     * HashSet
     * 1. 故障现象:java.util.ConcurrentModificationException
     * 2. 导致原因:
     *      并发争抢导致,参考花名册签到,一个人正在写入,另一个同学过来抢夺,导致数据不一致,并发修改异常;
     * 3. 解决方案:
     *      - Collections.synchronizedSet(new HashSet<>());
     *      - new CopyOnWriteArraySet<>():底层还是CopyOnWriteArrayList
     * 4. 优化建议(同样的错误不犯第2次)
     *
     */
    public class CurrentSetDemo {
        public static void main(String[] args) {
            Set<String> list = new HashSet<>();
            for (int i = 0; i < 30; i++) {
                new Thread(() -> {
                    list.add(UUID.randomUUID().toString().substring(0, 8));
                    System.out.println(list);
                },String.valueOf(i)).start();
            }
        }
    }

    3. HashMap:

    问题:

      1. HashMap的实现原理?

      2. ConcurrentHashMap的特点?

    package com.example.code.conllection;
    import java.util.Map;
    import java.util.UUID;
    import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap;
    
    /**
     * HashMap
     * 1. 故障现象:java.util.ConcurrentModificationException
     * 2. 导致原因:
     *      并发争抢导致,参考花名册签到,一个人正在写入,另一个同学过来抢夺,导致数据不一致,并发修改异常;
     * 3. 解决方案:
     *      - Collections.synchronizedMap(new HashMap<>());
     *      - new ConcurrentHashMap<>();
     * 4. 优化建议(同样的错误不犯第2次)
     *
     */
    public class CurrentMapDemo {
        public static void main(String[] args) {
            Map<String, String> map = new ConcurrentHashMap<>();
            for (int i = 0; i < 30; i++) {
                new Thread(() -> {
                    map.put(Thread.currentThread().getName(), UUID.randomUUID().toString().substring(0, 8));
                    System.out.println(map);
                },String.valueOf(i)).start();
            }
        }
    }
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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/luliang888/p/12105339.html
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