ArrayList 线程安全性学习

引言

最近学校的氛围比较活跃,考研的复习,不考研的都在写简历准备面试。

看了看,最近也没有好公司来办宣讲会,也就没了投简历的意向。最近看了看面试题,想着补一补基础,以后面几家Spring Cloud的企业,去和面试官交流交流。

Spring Cloud的学习与体会

最近看了《Spring Cloud微服务实战》一书,感觉受益匪浅,大有裨益。

高并发应用,必须是要启用Spring Cloud的。有了Spring Cloud,就不用再像之前一样,前端工程师团队,后端工程师团队,运维团队。而是按模块划分,订单模块团队,支付模块团队,每个团队里都是从前端到后台到运维的全栈工程师。

就像上次黄庭祥说的,ThinkPHP开发,他写学期管理;AngularJS开发,他又写学期管理;Angular开发,他还写学期管理。想到什么了么?肯定精通这个模块的业务逻辑啊?

如果培养出优秀的支付模块团队、优秀的安全模块团队、优秀的高并发优化团队,其实淘宝也不过如此。

相互的依赖,从原来的@Autowired转为服务器接口间的调用。每个模块都是一个Spring Cloud应用,各应用间通过互相调用、相互协作共同实现业务功能,同时,各应用模块可以采用不同的数据库,以发挥各数据库之所长。

然后后台分布式部署,到了并发的时候,给相应的模块加服务器负载均衡就是了。个人中心模块,不常用,两个服务器负载;订单模块,可能会并发,加个百十来个服务器负载均衡。当然,像618、双十一这样的场景,肯定不是加服务器就能解决的,我这里只是举个简单的例子。模块划分之后,可以有针对性地解决高并发问题。

不扯淡了,开始进入正题。

面试题

再谈线程安全

什么是线程安全?

我看到这道题就感觉怎么也说不出来,就是多线程的环境下运行,我这个应用也不炸,虽然是这个意思,但是也不能这样回答啊?一时之间,找不到相关的学术词汇回答此问题。

这是想了许久后,我自己总结出的回答:

程序在单线程环境下正常执行得到了正确的结果,在多个线程并发执行的环境条件下,仍然能得到像单线程一样正确的结果,这就是线程安全。

如果一个类(或对象),我们在使用时,无需考虑任何多线程相关的问题,就像单线程一样使用,且最后能得到正确的结果,那就说这个类(或对象)是线程安全的。

ArrayList线程安全吗?

看了许多面试题,发现面试官都喜欢以一个小方面进行切入,然后无限扩展,直到把面试者问懵圈为止。

ArrayList线程安全吗?

虽然天天用ArrayList,但是真的没考虑过这个问题。其实,ArrayList线程不安全。

ArrayList是一个内部采用数组实现的线性表,它相比数组最大的优点就是使用时可以不用去像数组一样new的时候去考虑要容纳多少个元素。ArrayList默认构造一个容量为10的数组。

private static final int DEFAULT_CAPACITY = 10;

如果容量不够了,ArrayList会自动扩容,扩容至原来的1.5倍。(右移一位,相当于除以2)。

int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1);

ArrayList没有对多线程问题进行处理,举个add方法的例子就能证明它线程不安全。

elementData[size++] = e;

别看这是一行,其实是执行了两步操作,赋值和自增。

线程A add一个元素,然后暂停执行,size还没自增,然后线程Badd元素,size没变,就直接把A add的元素覆盖了。

不安全为什么要使用?

又回到了之前向晨澍请教的问题,线程安全,必然是有额外开销的。

所以List的三个接口ArrayListLinkedListVector

线程不安全的要比线程安全的执行效率高。所以我们常用的是线程不安全的ArrayListLinkedList,而从来没有用过线程安全的Vector

VectorJDK1.0就存在,设计得不够完善,多线程情况下如果使用不当也会发生错误,不推荐使用。

如何解决线程不安全

既然Vector不能用,那我就想要一个线程安全的List得怎么整呢?

调用Collections.synchronizedList方法,使ArrayList线程安全。

List<String> synchronizedList = Collections.synchronizedList(new ArrayList<>());

返回SynchronizedList类的对象,经典的装饰器模式,对方法访问加了同步。

public void add(int index, E element) {
    synchronized (mutex) {list.add(index, element);}
}
public E remove(int index) {
    synchronized (mutex) {return list.remove(index);}
}

总结

何处望神州?满眼风光北固楼。千古兴亡多少事?悠悠。不尽长江滚滚流。

年少万兜鍪,坐断东南战未休。天下英雄谁敌手?曹刘。生子当如孙仲谋。

——辛弃疾 《南乡子·登京口北固亭有怀》

阅读 800发布于 5月11日
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浅梦辄止,书墨未浓。昔日云智,光阴如梭。

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