ArrayList线程不安全和解决方案

我们通常说的Java中的fail-fast机制（快速失败机制），默认指的是Java集合中的一种错误检测机制，当多个线程对集合进行结构性的改变时，有可能会出发fail-fast机制，这个时候会抛出ConcurrentModificationException异常。

为什么ArrayList线程不安全？Vector却线程安全呢？让我们来一探究竟！
ArrayList:

    public boolean add(E e) {
    
        ensureCapacityInternal(size + 1);  // Increments modCount!!
        //ensureCapacityInternal()就是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
        elementData[size++] = e;
        return true;
    }

Vector：

    public synchronized boolean add(E e) {
    
        modCount++;
        ensureCapacityHelper(elementCount + 1);
        elementData[elementCount++] = e;
        return true;
    }

显而易见：在ArrayList中，elementData与size都是全局变量，但没有进行sychronization同步处理，elementData是共享的线程不安全的mutable可变数据。

那么如何解决LIst线程安全问题呢？

1. Vector：Vector list = new Vector<>();
2. Collections：List list = Collections.synchronizedList(new ArrayList());
3. CopyOnWriteArrayList：List list = new CopyOnWriteArrayList<>();

我们来看看 CopyOnWriteArrayList 中的add()方法，原理是使用了 写时复制技术：

    public boolean add(E e) {
    
        final ReentrantLock lock = this.lock;
        // 首先：加锁！
        lock.lock();
        try {
    
            Object[] elements = getArray();
            int len = elements.length;
            // 1、将内容复制了一份
            Object[] newElements = Arrays.copyOf(elements, len + 1);
            // 2、写入新的内容
            newElements[len] = e;
            // 3、合并
            setArray(newElements);
            return true;
        } finally {
    
            lock.unlock();
        }
    }