快手惊天一问：如何保证HashMap和ArrayList的线程安全？

2023-12-10 09:58:07

Java集合如何巧妙地保障线程安全？

线程安全 ，这个词在多线程编程中可谓举足轻重。它保证了当多个线程同时访问共享数据时，程序不会出问题。Java集合，作为Java语言中重要的数据结构，自然也具备保障线程安全的机制。今天，我们就来深入了解一下Java集合是如何做到这一点的。

认识Fail-fast和Fail-safe

Java集合提供了两种保障线程安全的机制：Fail-fast 和Fail-safe 。

Fail-fast： 当多个线程同时访问共享数据时，Fail-fast机制一旦发现有线程试图修改数据，就会立即抛出异常，阻止其他线程继续访问该数据。它的好处是能够快速发现并处理数据损坏的问题，避免造成更严重的后果。

Fail-safe： Fail-safe机制则不同。当多个线程同时访问共享数据时，它会将试图修改数据的线程放入等待队列中，直到其他线程完成对数据的修改。这种机制可以保证数据不会被损坏，但可能会导致程序性能下降。

选择合适的方法：一门艺术

在选择合适的线程安全机制时，我们需要考虑以下几个因素：

数据的类型和结构： 如果数据是不可变的，则可以使用Fail-fast机制。如果数据是可变的，则可以使用Fail-safe机制。
程序的性能要求： 如果程序对性能要求较高，则可以使用Fail-fast机制。如果程序对性能要求不高，则可以使用Fail-safe机制。
程序的可靠性要求： 如果程序对可靠性要求较高，则可以使用Fail-safe机制。如果程序对可靠性要求不高，则可以使用Fail-fast机制。

代码示例：见证力量

Fail-fast示例：

import java.util.HashMap;
import java.util.ConcurrentModificationException;

public class FailFastExample {

    public static void main(String[] args) {
        HashMap<String, Integer> map = new HashMap<>();
        map.put("name", "John");

        for (String key : map.keySet()) {
            if (key.equals("name")) {
                map.put("age", 20); // 这里会抛出异常
            }
        }
    }
}

Fail-safe示例：

import java.util.ArrayList;

public class FailSafeExample {

    public static void main(String[] args) {
        ArrayList<String> list = new ArrayList<>();
        list.add("John");

        for (String name : list) {
            if (name.equals("John")) {
                list.add("Mary"); // 不会抛出异常
            }
        }
    }
}