java的各种集合为什么不安全（List、Set、Map）？我们已经知道多线程下会有各

我们已经知道多线程下会有各种不安全的问题，都知道并发的基本解决方案，这里对出现错误的情况进行一个实际模拟，因此能够联想到具体的生产环境中。
1|0一、List 的不安全1|11.1 问题看一段代码：
public static void main(String[] args) {ArrayList list = new ArrayList<>();for (int i = 0; i < 3; i++){new Thread(()->{list.add(UUID.randomUUID().toString().substring(0,8));System.out.println(list);},String.valueOf(i)).start();}}过程很简单，只有 3 个线程而已，对同一个 list 进行 add 的写操作，并随后进行输出的读操作。
输出结果，多执行几次，惊喜多多。
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那么，情况不严重的时候，这里显然还正常运行结束了，只是导致了还没来得及写的时候，就已经读出了数据。
如果把线程数增加试试，可能还会看到这样的奇观：
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报错了：重点异常：java.util.ConcurrentModificationException ，翻译过来就是并发修改异常。
1|21.2 产生原因普通的 ArrayList 集合里面没有任何特殊处理，在多线程情况下，他们可以共同进行访问。
那么在多线程同时操作的时候，按照操作的情况就有这几种：

各个线程都读。不影响，前提是只有读；
各个线程都写。会出现问题，这里的点有两种情况：值覆盖问题，因为 ArrayList 的底层数组，写入值的时候要先计算到一个下标位置，然后给对应的位置去赋值，多线程就会出现值覆盖的问题；空指针异常，因为 ArrayList 的底层数组，写入值在数组满的时候需要扩容，在扩容还没完成的时候，新的下标却已经计算出来并且要去插入，那么就会出现空指针异常。
有的读有的写。那么显然对于多个线程来说， 2 里面各个线程写的情况对应的问题就会出现。除此之外：如果多线程有的读有的写，对于 ArrayList 底层，某些情况下，对象是不允许进行修改的，如果修改了，后面调用某些方法时，就会检测到，然后就直接抛出ConcurrentModificationException 。具体一下，因为源码里，写操作对集合修改是写，而next、remove等 Itr 的遍历读操作的时候会通过当前集合的修改次数与 Itr 对象创建时记录的次数校验集合是否被修改，如果修改了，不一致就说明正读的时候还有别的线程在改，就会抛出异常。 JDK作者说了，会抛这个异常的都叫fail-fast iterator 。

第 3 种情况就是对应了我们上面的代码在线程多起来的情况，因为输出 list 的时候需要遍历的读，而此时还有别的线程在进行 add 的修改操作。
1|31.3 解决方法注意：当然不能自己加锁，因为集合类已经在演变过程有线程安全的替代品，自己的代码加锁的粒度已经在集合的外层再加一层了，粒度太大。

同样能够完成 ArrayList 功能的，可以使用 Vector ，查看源码就会发现， Vector 的基本结构是一个叫 elementData 的 Object 类型的数组，和 ArrayList 类似，但是对应的操作方法，基本都加上了 synchronized 关键字，因此它是线程安全的集合。
数据量小的时候，使用 Collections.synchronizedList(new ArrayList())这种方式，来包裹这个集合，跟 Collections 里面 synchronizedMap包裹hashmap 是一样的，更多的，还有：

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显然能传入参数的这些基本集合类都是线程不安全的。

第三种就是，直接使用 juc 包里面的， CopyOnWriteArrayList() 类，这个类就是并发包给我们提供的线程安全的列表类。 1.4里介绍了这个集合。

1|41.4 CopyOnWriteArrayList对于 CopyOnWriteArrayList 类，名字上就可以听的出来，写时复制的列表。
首先，按照前面的我们的分析，只要涉及了写的操作，和读或者写搭配的多线程情况，就会出现问题，那么多线程同时读却不会出现问题，因此相比较于直接都加上 synchronized 的方式，他的思想就是：读写分离。这个思想在数据库对于高并发的架构层面也有一样的设计。
这样一来，对于这个 List 集合来说，分为不同操作的保证线程安全的策略，就能够保证更好的性能。
写的方法，我们首先可以看 add 方法源码：

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