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JDK源码的分析解读——Vector类

热度:19   发布时间:2024-02-12 11:52:32.0

同步容器(如Vector)并不是所有操作都线程安全!

import java.util.Vector;/*** Copyright (C), 2018-2020* FileName: Thread_vetcor* Author:   xjl* Date:     2020/8/19 12:06* Description: Vector线程安全*/public class Thread_vetcor {private static Vector<Integer> vector=new Vector();public static void main(String[] args) {while(true){for(int i=0;i<10;i++){vector.add(i); //往vector中添加元素}Thread removeThread=new Thread(new Runnable() {@Overridepublic void run() {//获取vector的大小for(int i=0;i<vector.size();i++){//当前线程让出CPU,使例子中的错误更快出现Thread.yield();//移除第i个数据vector.remove(i);}}});Thread printThread=new Thread(new Runnable() {@Overridepublic void run() {//获取vector的大小for(int i=0;i<vector.size();i++){//当前线程让出CPU,使例子中的错误更快出现Thread.yield();//获取第i个数据并打印System.out.println(vector.get(i));}}});removeThread.start();printThread.start();//避免同时产生过多线程while(Thread.activeCount()>20);}}
}

报错:

Exception in thread "Thread-19" java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException: Array index out of range: 4at java.util.Vector.get(Vector.java:748)at Thread_vetcor$2.run(Thread_vetcor.java:40)at java.lang.Thread.run(Thread.java:748)
Exception in thread "Thread-46" java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException: Array index out of range: 11at java.util.Vector.remove(Vector.java:831)at Thread_vetcor$1.run(Thread_vetcor.java:28)at java.lang.Thread.run(Thread.java:748)

源码:vector的源码方法都使用synchronized关键字但是还是不安全呢?

 public synchronized void copyInto(Object[] anArray) {System.arraycopy(elementData, 0, anArray, 0, elementCount);}public synchronized void trimToSize() {modCount++;int oldCapacity = elementData.length;if (elementCount < oldCapacity) {elementData = Arrays.copyOf(elementData, elementCount);}}public synchronized void ensureCapacity(int minCapacity) {if (minCapacity > 0) {modCount++;ensureCapacityHelper(minCapacity);}}public synchronized void setSize(int newSize) {modCount++;if (newSize > elementCount) {ensureCapacityHelper(newSize);} else {for (int i = newSize ; i < elementCount ; i++) {elementData[i] = null;}}elementCount = newSize;}public synchronized int capacity() {return elementData.length;}public synchronized int size() {return elementCount;}

解释:Vector里一些写删操作的方法都是用synchronized实现同步。尽管vector中的contains()方法和 add()方法都是同步的。但是组合应用时还是存在现场安全问题。

假如有两个线程同时进入put()方法,传递的参数都是一样的,例如 put("123")。当线程1执行if (!vector.contains(element)) 后还没有执行vector.add(element); 时,线程2进来了,此时vector.contains(element))还是返回false,这样的结果会导致两个123都加入到vector。所以是线程不安全的。

例子中 removeThread线程先调用了vector.size()方法获得vector的大小,接着调用vector.remove(i)移除第i个元素;而printThread线程也先调用vector.size()方法获得vector的大小,接着调用vector.get()获得第i个元素。

假设此时vector大小为5,此时printThread线程执行到 i=4 ,进入for循环但在 System.out.println(vector.get(i));之前 printThread线程的CPU时间片已到,线程printThread转入就绪状态;
此时removeThread线程获得CPU开始执行,把vector的5个元素全删除了,这是removeThreadCPU时间片已到;
接着printThread获得CPU进行执行,由于之前printThread中的i==4,于是调用vector.get(4)获取元素,此时由于vector中的元素已被removeThread线程全部删除,因此报错。

总的来说,vector保证了其同步方法不能被两个及两个以上线程同时访问,但是我们自己的操作会使得即使使用了Vector线程也不安全,如果不大清楚,最好自己加上 synchronized进行同步吧。