1. 源码分析
/** * Appends the specified element to the end of this list. * * @param e element to be appended to this list * @return <tt>true</tt> (as specified by {@link Collection#add}) */ public boolean add(E e) { // 判断列表的capacity容量是否足够，是否需要扩容 ensureCapacityInternal(size + 1); // Increments modCount!! // 将元素添加进列表的元素数组里面 elementData[size++] = e; return true; } /** * Default initial capacity. */ private static final int DEFAULT_CAPACITY = 10;
/** * 列表元素集合数组 * 如果新建ArrayList对象时没有指定大小，那么会将EMPTY_ELEMENTDATA赋值给elementData， * 并在第一次添加元素时，将列表容量设置为DEFAULT_CAPACITY */ transient Object[] elementData;
/** *列表大小，elementData中存储的元素个数 */ private int size;
private void ensureCapacityInternal(int minCapacity) { if (elementData == DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA) { minCapacity = Math.max(DEFAULT_CAPACITY, minCapacity); }
ensureExplicitCapacity(minCapacity); }
private void ensureExplicitCapacity(int minCapacity) { modCount++;
// overflow-conscious code if (minCapacity - elementData.length > ) grow(minCapacity); }
private void grow(int minCapacity) { // overflow-conscious code int oldCapacity = elementData.length; int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1); if (newCapacity - minCapacity < ) newCapacity = minCapacity; if (newCapacity - MAX_ARRAY_SIZE > ) newCapacity = hugeCapacity(minCapacity); // minCapacity is usually close to size, so this is a win: elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity); }
首先判断elementData数组容量是否满足需求——》判断如果将当前的新元素加到列表后面，列表的elementData数组的大小是否满足，如果size + 1的这个需求长度大于了elementData这个数组的长度，那么就要对这个数组进行扩容； 之后在elementData对应位置上设置元素的值。
2. 线程不安全的两种体现
2.1 数组越界异常 ArrayIndexOutOfBoundsException
列表大小为9，即size=9 线程A开始进入add方法，这时它获取到size的值为9，调用ensureCapacityInternal方法进行容量判断。 线程B此时也进入add方法，它获取到size的值也为9，也开始调用ensureCapacityInternal方法。 线程A发现需求大小为10，而elementData的大小就为10，可以容纳。于是它不再扩容，返回。 线程B也发现需求大小为10，也可以容纳，返回。 线程A开始进行设置值操作， elementData[size++] = e 操作。此时size变为10。 线程B也开始进行设置值操作，它尝试设置elementData[10] = e，而elementData没有进行过扩容，它的下标最大为9。于是此时会报出一个数组越界的异常ArrayIndexOutOfBoundsException.
2.2 元素值覆盖和为空问题
elementData[size] = e;size = size + 1;
列表大小为0，即size=0 线程A开始添加一个元素，值为A。此时它执行第一条操作，将A放在了elementData下标为0的位置上。 接着线程B刚好也要开始添加一个值为B的元素，且走到了第一步操作。此时线程B获取到size的值依然为0，于是它将B也放在了elementData下标为0的位置上。 线程A开始将size的值增加为1 线程B开始将size的值增加为2
3. 代码示例
import java.util.ArrayList;import java.util.List;
public class ArrayListSafeTest {
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
final List<Integer> list = new ArrayList<Integer>(); // 线程A将1-1000添加到列表 new Thread(new Runnable() {
public void run() { for (int i = 1; i < 1000; i++) { list.add(i);
try { Thread.sleep(1); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } }
}
}).start(); // 线程B将1001-2000添加到列表 new Thread(new Runnable() {
public void run() { for (int i = 1001; i < 2000; i++) { list.add(i);
try { Thread.sleep(1); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } }
}
}).start(); Thread.sleep(1000);
// 打印所有结果 for (int i = ; i < list.size(); i++) { System.out.println("第" + (i + 1) + "个元素为：" + list.get(i)); } }}
4. ArrayList线程安全处理
4.1 Collections.synchronizedList
List<Object> list =Collections.synchronizedList(new ArrayList<Object>);
4.2 为list.add()方法加锁
synchronized(list.get()) {list.get().add(model);}
4.3 CopyOnWriteArrayList
List<Object> list1 = new CopyOnWriteArrayList<Object>();
4.4 使用ThreadLocal
ThreadLocal<List<Object>> threadList = new ThreadLocal<List<Object>>() { protected List<Object> initialValue() { return new ArrayList<Object>(); }};
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