Java ArrayList类中的数据争夺

Question

我正在阅读，CopyOnWriteArrayList并且想知道如何在ArrayList课堂上演示数据竞赛。基本上，我正在尝试模拟一种ArrayList失败的情况，因此有必要使用CopyOnWriteArrayList。关于如何模拟这一点的任何建议。

Answer 1

竞争是指两个（或多个）线程尝试对共享数据进行操作，而最终输出取决于访问数据的顺序（并且该顺序是不确定的）

从维基百科：

竞赛状况或竞赛危害是电子系统或过程中的缺陷，由此过程的输出和/或结果意外地且严重地取决于其他事件的顺序或时间。该术语起源于两个信号相互竞争以首先影响输出的想法。

例如：

public class Test  {
    private static List<String> list = new CopyOnWriteArrayList<String>();

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        ExecutorService e = Executors.newFixedThreadPool(5);
        e.execute(new WriterTask());
        e.execute(new WriterTask());
        e.execute(new WriterTask());
        e.execute(new WriterTask());
        e.execute(new WriterTask());

        e.awaitTermination(20, TimeUnit.SECONDS);
    }

    static class WriterTask implements Runnable {

        @Override
        public void run() {
            for (int i = 0; i < 25000; i ++) {
                list.add("a");
            }
        }
    }
}

但是，当ArrayList与一起使用时，此操作将失败ArrayIndexOutOfbounds。这是因为在插入之ensureCapacity(..)前应先调用，以确保内部数组可以保存新数据。这是发生了什么：

• 第一个线程调用add(..)，然后依次调用ensureCapacity(currentSize + 1)
• 在第一个线程实际增加大小之前，第二个线程也调用ensureCapacity(currentSize + 1)。
• 因为两个都读取了的初始值currentSize，所以内部数组的新大小为currentSize + 1
• 这两个线程使将旧数组复制到扩展数组中并具有新大小（这 不能容纳两个加法项 ）的操作很昂贵。
• 然后他们每个都尝试将新元素分配给array[size++]。第一个成功，第二个失败，因为由于rece条件，内部数组未正确扩展。

发生这种情况是因为两个线程试图在同一结构上同时添加项目，而其中一个的添加却覆盖了另一个的添加（即第一个丢失）

的另一个好处 CopyOnWriteArrayList

• 多个线程写入 ArrayList
• 一个线程迭代ArrayList。肯定会得到ConcurrentModificationException

演示方法如下：

public class Test  {
    private static List<String> list = new ArrayList<String>();

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        ExecutorService e = Executors.newFixedThreadPool(2);
        e.execute(new WriterTask());
        e.execute(new ReaderTask());
    }

    static class ReaderTask implements Runnable {
        @Override
        public void run() {
            while (true) {
                for (String s : list) {
                    System.out.println(s);
                }
            }
        }
    }

    static class WriterTask implements Runnable {
        @Override
        public void run() {
            while(true) {
                list.add("a");
            }
        }
    }
}

如果您多次运行此程序，则通常在获得ConcurrentModificationException 之前
就已经掌握了OutOfMemoryError。

如果将其替换为CopyOnWriteArrayList，则不会出现异常（但是程序运行很慢）

请注意，这只是一个演示-好处CopyOnWriteArrayList是当读取次数 大大超过 写入次数时。