ArrayList为什么是线程不安全的

首先需要了解什么是线程安全:线程安全就是说多线程访问同一代码（对象、变量等），不会产生不确定的结果。 既然说ArrayList是线程不安全的，那么在多线程中操作一个ArrayList对象，则会出现不确定的结果。具体是怎样不确定，请看测试下面这段代码（在此测试ArrayList的add方法）：

public class ArrayListInThread implements Runnable{

//线程不安全
private List threadList = new ArrayList();
//线程安全
//private List threadList = Collections.synchronizedList(new ArrayList());

@Override
public void run() {
try {
Thread.sleep(10);
}catch (InterruptedException e){
e.printStackTrace();
}
//把当前线程名称加入list中
threadList.add(Thread.currentThread().getName());
}

public static void main(String[] args) throws InterruptedException{
ArrayListInThread listThread = new ArrayListInThread();

for(int i = 0; i < 100; i++){
Thread thread = new Thread(listThread, String.valueOf(i));
thread.start();
}

//等待子线程执行完
Thread.sleep(2000);

System.out.println(listThread.threadList.size());
//输出list中的值
for(int i = 0; i < listThread.threadList.size(); i++){
if(listThread.threadList.get(i) == null){
System.out.println();;
}
System.out.print(listThread.threadList.get(i) + " ");
}
}
}
执行几次会发现结果不一样，甚至有时会出现ArrayIndexOutOfBoundsException，贴出几次执行的结果：

结果一：

结果二：

结果三：

以上执行结果说明ArrayList确实是线程不安全的，然后我们从线程并发的角度分析，为何会出现这样的结果：

首先，我们先来看一下ArrayList中的add方法是如何实现的

//添加元素e
public boolean add(E e) {
// 确定ArrayList的容量大小
ensureCapacity(size + 1); // Increments modCount!!
// 添加e到ArrayList中
elementData[size++] = e;
return true;
}

// 确定ArrarList的容量。
// 若ArrayList的容量不足以容纳当前的全部元素，设置 新的容量=“(原始容量x3)/2 + 1”
public void ensureCapacity(int minCapacity) {
// 将“修改统计数”+1，该变量主要是用来实现fail-fast机制的
modCount++;
int oldCapacity = elementData.length;
// 若当前容量不足以容纳当前的元素个数，设置 新的容量=“(原始容量x3)/2 + 1”
if (minCapacity > oldCapacity) {
Object oldData[] = elementData;
int newCapacity = (oldCapacity * 3)/2 + 1;
//如果还不够，则直接将minCapacity设置为当前容量
if (newCapacity < minCapacity)
newCapacity = minCapacity;
elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity);
}
}

结果中，有的值没有出现（结果一中3没有出现），有的出现了null值，这是由于赋值时出现了覆盖。赋值语句为：elementData[size++] = e，这条语句可拆分为两条：
1. elementData[size] = e；
2. size ++；
假设A线程执行完第一条语句时，CPU暂停执行A线程转而去执行B线程，此时ArrayList的size并没有加一，这时在ArrayList中B线程就会覆盖掉A线程赋的值，而此时，A线程和B线程先后执行size++，便会出现值为null的情况；至于结果三中出现的ArrayIndexOutOfBoundsException异常，
则是A线程在执行ensureCapacity(size+1)后没有继续执行，此时恰好minCapacity等于oldCapacity，B线程再去执行，同样由于minCapacity等于oldCapacity，ArrayList并没有增加长度，B线程可以继续执行赋值（elementData[size] = e）并size ++也执行了，此时，CPU又去执行A线程的赋值操作，由于size值加了1，size值大于了ArrayList的最大长度，
因此便出现了ArrayIndexOutOfBoundsException异常。

既然ArrayList是线程不安全的，但如果需要在多线程中使用，可以采用list<Object> list =Collections.synchronizedList(new ArrayList<Object>)来创建一个ArrayList对象。

原文：https://blog.csdn.net/zhangxin961304090/article/details/46804065