多个线程执行相同的方法（非同步）行为

Question

我从多个线程调用了一个将项目添加到列表的方法，该方法未同步

static List<String> list = new ArrayList<String>();

static void addItem(int itemNo){
    
    list.add("item "+itemNo);
}
public static void main(String[] args) {
    

    ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(4);
    for (int i = 0; i < 10; i++) 
    {
        int itemNo = i;
        Runnable task = () -> addItem(itemNo);
        executor.execute(task);
    }
    
    executor.shutdown();
    
    
    System.out.println(list);
    
}

打印列表的输出是随机的，每次我执行这段代码

我-e

[null, item 1, item 4, item 5, item 6, item 7, item 8, item 9]

[item 1, null, item 2, item 4, item 5, item 3, item 6, item 7, item 8, item 9]

[item 1, item 2, item 3, item 4, item 5, item 6, item 7, item 8, item 9]

在第一个和第二个输出中，有空项，第一个输出中有第一个，第二个输出中有第二个。而且列表的大小也不相同。

据我了解，在多线程中，项目不会按顺序排列。我不知道在添加数组

时这些项目有时会为空或被跳过

我想了解此行为，为什么将空项添加到数组以及为什么在我的方法未 Synchronized

时跳过项

您宝贵的回答对我有很大帮助，提前致谢

Answer 1

因为添加一个项目不是一个原子操作，它需要多个操作，例如递增大小并将值分配给数组位置。

在多线程竞争条件下，有时两个线程可能同时递增，所以它只递增一次，而不是两次，因此最终大小小于 10。

有时两个线程在赋值之前都会按顺序递增，所以一个位置被跳过，两个线程都赋值给同一个位置，一个线程覆盖另一个线程的值，因此一个空值和一个缺失值。

简而言之，对象的多线程使用，如 ArrayList，将破坏列表。永远不要这样做。为什么看到你所做的结果并不重要，只是不要这样做。

Answer 2

List.add(Object) 函数不是原子函数。也就是说，如果多个线程试图将一个元素添加到同一个列表中，它们可能会相互干扰并破坏添加函数的内部工作（调整内部数据结构的大小，计算列表中的项目位置，... ).这可能会导致意外输出甚至严重问题（例如，在未正确同步的情况下跨线程使用 HashMap - 即使是只读操作）。

如果你使用同步 List:

 static List<String> list = Collections.synchronizedList(new ArrayList<String>());

这将对 list 实例 synchronized 进行方法调用，使添加成为一个有效的原子操作。通过此更改，项目仍然不会按顺序添加，但至少可以确保所有项目都将正确添加。

多个线程执行相同的方法（非同步）行为

Multiple Threads executing same Method (Non Synchronized) behavior

java

multithreading

arraylist

synchronization

executorservice