为什么ArrayList线程不安全？为什么ArrayList在多线程情况下会报ConcurrentModificationException?

看下面的第一个例子，并发读写：

package com.andy.juc;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.UUID;

public class UnsafeList {
    public static void main(String[] args) {
        List<String> list=new ArrayList<>();

        System.out.println(list);
        for(int i=0;i<10;i++){
            new Thread(new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    list.add(UUID.randomUUID().toString());
                    System.out.println(list);
                }
            },String.valueOf(i)).start();
        }
    }
}

上面的代码在System.out.println(list);这一行为报错，报错信息如下。

Exception in thread "0" Exception in thread "8" java.util.ConcurrentModificationException
    at java.util.ArrayList$Itr.checkForComodification(ArrayList.java:901)
    at java.util.ArrayList$Itr.next(ArrayList.java:851)
    at java.util.AbstractCollection.toString(AbstractCollection.java:461)
    at java.lang.String.valueOf(String.java:2994)
    at java.io.PrintStream.println(PrintStream.java:821)
    at com.andy.juc.UnsafeList$1.run(UnsafeList.java:17)
    at java.lang.Thread.run(Thread.java:745)

原理如下，迭代器读next元素的时候，会检查modcount和最开始的modcount是不是一样的，相当于一个乐观锁。

而在ArrayList的add方法里面，每次新增一个元素会把modcount给加1.

所以modcount修改之后，就会报这个错误。

需要注意的是，如果只是对ArrayList进行add操作，并不会发生ConcurrentModification报错，这个也是面试经常问的问题。

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.UUID;

public class UnsafeList {
    public static void main(String[] args) {
        List<String> list=new ArrayList<>();

        System.out.println(list);
        for(int i=0;i<100;i++){
            new Thread(new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    list.add(UUID.randomUUID().toString());
                }
            },String.valueOf(i)).start();
        }
        try {
            Thread.sleep(3000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println(list);
    }
}

扩展只是

为什么ArrayList底层用了数组，但是可以不用指定数组的大小？

因为ArrayList需要扩容，扩容的时候用了新的数组。

下面看一个ArrayList并发写的多线程问题，创建的size不是10000个，而是小于10000个：（多线程的例子一次有可能测不出效果，可以多试几次，或者增加线程个数）

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.UUID;

public class UnsafeList {
    public static void main(String[] args) {
        List<String> list=new ArrayList<>();

        System.out.println(list);
        for(int i=0;i<10000;i++){
            new Thread(new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    list.add(UUID.randomUUID().toString().substring(0,6));
                }
            },String.valueOf(i)).start();
        }
        try {
            Thread.sleep(3000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println(list.size());
        System.out.println(list);
    }
}

执行结果如下：