java的各种集合为什么不安全（List、Set、Map）？( 二 ) 我们已经知道多线程下会有各

步骤很清楚，如果有了写操作，需要加锁：

加锁
获取到当前的集合数组；
计算长度；
调用 Arrays.copyOf 方法进行添加操作，每次只添加一个元素进去；
修改引用，更新最新的集合；
return true 。
解锁

其中的 lock 在源码里就是一个：

文章插图
可以看到是一个普通的 Object 。
那么加锁的时候就用 synchronized 对 Object 进行加锁，没有采用 juc 的 ReetrantLock ，注释li也写了，偏向于使用内置的 monitor 也就是 synchronized 底层 monitor 锁，这一点也充分说明了 synchronized 的性能更新使得源码作者使用它。
这个方法是处理最直接的，其他对应的写操作：remove、set等等也是一样的基础流程。
我们再来看看读操作 get 方法：

文章插图
2|0二、HashSet 的不安全2|12.1 问题及原因我们还是用 List 一样的测试代码；

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

就会看到一样的错误：

文章插图
2|22.2 出现问题的原因其实从出现 ConcurrentModificationException 异常来看，我们可以猜测是和 List 类似的原因导致的异常。
可以看到，源码里面， Set 的底层维护的是一个 HashMap 来实现。对于遍历操作来说，都是一样的使用了 fail-fast iterator 迭代器，因此会出现这个异常。
另外，因为 HashSet 的底层是 HashMap，本质上，对于每一个 key，保证唯一，使用了一个 value 为 PRESENT 常量的键值对进行存储。

文章插图
put 的过程也是调用 map 的 put 方法。
2|32.3 解决方案

List 有对应的 Vector 可用，本来就是线程安全的集合，但是 Set 没有；
数据量小的时候，使用 Collections.synchronizedSet(new HashSet<>()) 这种方式，来包裹这个集合，上面我们使用 List 的时候也有类似的方法；
同样的， juc包为我们提供了新的线程安全集合 CopyOnWriteArraySet() 。

2|42.4 CopyOnWriteArraySet

按照前面的思路， List 的对应线程安全集合是在 List 集合的数组基础上进行加锁的相关操作。
那么 Set 既然底层是 HashMap ，对应的线程安全集合就应该是对 HashMap 的线程安全集合进行加锁，或者说直接用 ConcurrentHashMap 集合来实现 CopyOnWriteArraySet。
但事实上，源码并不是这么做的。

从名字来看，和 ConcurrentHashMap 也没有什么关系，而是类似 CopyOnWriteArrayList 的命名，说明是读写单独处理，来让他成为线程安全的集合，那为什么是 ArraySet 多一个 array 修饰语呢？

文章插图
可以看到，他的思路没有顺延 util 包的 HashSet 的实现思路，而是直接使用了 CopyOnWriteArrayList 作为底层数据结构。也就是说没有利用 Map 的键值对映射的特性来保证 set 的唯一性，而是用一个数组为基底的列表来实现。（那显然在去重方面就要做额外的操作了。）
然后每一个实现的方法都很简单，基本是直接调用了 CopyOnWriteArrayList 的方法：

文章插图
我们最担心的可能产生问题的 remove 和 add 方法，也是使用了 CopyOnWriteArrayList 的方法：
而保证 set 的不重复性质的关键，显然就在于 CopyOnWriteArrayList 的 addIfAbsent 方法，我们还是点进 CopyOnWriteArrayList 源码看一看这个方法的实现：

文章插图
其中的 indexOfRange 方法：

文章插图
可以看到，也是加了 Monitor 锁来进行的，整个过程是这样的：

获取本来的 set，是一个数组，以快照形式返回当前的数组；
indexOfRange 方法通过遍历查找查找元素出现位置， addIfAbsent方法完成不存在则加入，如果前一个为 false 后一个就不会执行；
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