HashSet是安全的嘛？ 不安全的几种解决方法【详细】

HashSet不安全

public class Test {
    
    
    public static void main(String[] args) {
    
    
        Set<String> set = new HashSet<>();
        for (int i = 1; i < 100; i++) {
    
    
            new Thread(() -> {
    
    
                // 写入
                set.add(UUID.randomUUID().toString().substring(0, 8));
                // 读出
                System.out.println(set);
            }, String.valueOf(i)).start();
        }
    }
}

报错：

报错说明：

会出现java.util.ConcurrentModificationException，该异常俗称并发修改异常，即多个线程需要写入，同时还有多个线程还要读出，所以会出现该异常

hashset底层

另外还需要说明的一点是HashSet的底层是HashMap，可以看源码：

  public HashSet() {
    
    
        map = new HashMap<>();
    }

解决办法

方法一：使用Collections.synchronizedSet(new HashSet<>())（适合低并发小数据量的时候使用）

// 除了这一行之外，其他代码的和上面“1、HashSet不安全吗？”中的测试代码相同
Set<String> set = Collections.synchronizedSet(new HashSet<>());

说明：

可以把线程不安全的HashSet对象变成线程安全的对象，其实就是对HashSet中的每个方法上加synchronized

测试代码：

import java.util.Collections;
import java.util.HashSet;
import java.util.Set;
import java.util.UUID;

public class SetUnsefertyTest {
    
    
    public static void main(String[] args) {
    
    
//        Set<String> set = new HashSet<>();
        Set<String> set = Collections.synchronizedSet(new HashSet<>()) ;

        for (int i = 1; i < 100; i++) {
    
    
            new Thread(() -> {
    
    
                // 写入
                set.add(UUID.randomUUID().toString().substring(0, 8));
                // 读出
                System.out.println(set);
            }, String.valueOf(i)).start();
        }
    }
}

方案2：使用CopyOnWriteArraySet代替HashSet（适合多线程高并发大数据量的时候使用）

// 除了这一行之外，其他代码的和上面“1、HashSet不安全吗？”中的测试代码相同
Set<String> set = new CopyOnWriteArraySet<>();

说明：

首先CopyOnWriteArraySet的add()方法：

public boolean add(E e) {
    
    
        return al.addIfAbsent(e);
    }

然后点击addIfAbsent()就到了CopyOnWriteArrayList类中

    public boolean addIfAbsent(E e) {
    
    
        Object[] snapshot = getArray();
        return indexOf(e, snapshot, 0, snapshot.length) >= 0 ? false :
            addIfAbsent(e, snapshot);
    }

之后我们点击addIfAbsent()方法后发现CopyOnWriteArrayList类中的该方法内部代码

private boolean addIfAbsent(E e, Object[] snapshot) {
    
    
        final ReentrantLock lock = this.lock;
        lock.lock();
        try {
    
    
            Object[] current = getArray();
            int len = current.length;
            if (snapshot != current) {
    
    
                // Optimize for lost race to another addXXX operation
                int common = Math.min(snapshot.length, len);
                for (int i = 0; i < common; i++)
                    if (current[i] != snapshot[i] && eq(e, current[i]))
                        return false;
                if (indexOf(e, current, common, len) >= 0)
                        return false;
            }
            // 复制原件，修改复印件，之后复印件变成原件
            Object[] newElements = Arrays.copyOf(current, len + 1);
            newElements[len] = e;
            setArray(newElements);
            return true;
        } finally {
    
    
            lock.unlock();
        }
    }

测试代码：

import java.util.Collections;
import java.util.HashSet;
import java.util.Set;
import java.util.UUID;
import java.util.concurrent.CopyOnWriteArraySet;

public class SetUnsefertyTest {
    
    
    public static void main(String[] args) {
    
    
//        Set<String> set = new HashSet<>();
//        Set<String> set = Collections.synchronizedSet(new HashSet<>()) ;

        Set<String> set =new CopyOnWriteArraySet<>();
        for (int i = 1; i < 100; i++) {
    
    
            new Thread(() -> {
    
    
                // 写入
                set.add(UUID.randomUUID().toString().substring(0, 8));
                // 读出
                System.out.println(set);
            }, String.valueOf(i)).start();
        }
    }
}