并发库应用之十二 & 常用集合问题汇总

1. List遍历时修改报错

别的先什么都不说，直接上代码看看就知道了：

public class ListTest {
    public static void main(String[] args) {
        List<Integer> list = new ArrayList<Integer>();
        list.add(1);list.add(2);list.add(3);list.add(4);
        Iterator iterator = list.iterator();
        while(iterator.hasNext()) {
            int currentInt = Integer.parseInt(iterator.next().toString());
            if (currentInt == 2) {
                list.remove(currentInt);
            } else {
                System.out.println(currentInt);
            }
        }
}

运行以上代码报错如下所示：

　　

　　查看jdk源代码中AbstractList的checkForComodification方法的源码，分析产生ConcurrentModificationException异常的原因发现错误原因了，具体解释请看下面一张图片：

　　

　　要想解决以上问题，需要使用并发集合，对应ArrayList的并发集合为：CopyOnWriteArrayList 。具体详情介绍请看下一篇：并发应用之十三 & 并发集合应用

 2. HashMap多线程下死循环问题

　　Race Condition（也叫做资源竞争），是多线程编程中比较头疼的问题。特别是Java多线程模型当中，经常会因为多个线程同时访问相同的共享数据，而造成数据的不一致性。为了解决这个问题，通常来说需要加上同步标志“synchronized”，来保证数据的串行访问。但是“synchronized”是个性能杀手，过多的使用会导致性能下降，特别是扩展性下降，使得你的系统不能使用多个CPU资源。 这是我们在性能测试中经常遇见的问题。

　　但是：有时候使用HashMap并没有使用 synchronized 同步反而性能下降很厉害，几乎将CPU资源打满了。

 　  于是做了好几轮测试与验证，具体做法如下：

　　　　1. 让并发用户数量为1，不停的运行10分钟，结果没有发现这种情况；

　　　　2. 接着我们让50个并发用户同时运行，但是只运行在一个CPU上（通过psrset），结果也没有出现死循环状态。

　　　　3. 只要并发用户数量超过10个，运行的CPU超过两个，不到2分钟就出现死循环。一旦死循环出现，大量CPU资源被白白浪费，性能会非常非常的差。

 　　通过上面的试验我们可以很肯定的判断，是由于并发控制不好，导致数据的不一致，引起的死循环。值得一提的是，HashMap不是一个线程安全的数据结构，要用到多个线程中去，需要自己加上同步标志，为什么会死循环呢，看看下面HashMap中get函数的源代码：

public V get(Object key) {
    if (key == null)
        return getForNullKey();
    int hash = hash(key.hashCode());
    for (Entry<K,V> e = table[indexFor(hash, table.length)]; e != null;e = e.next) {
         Object k;
         if (e.hash == hash && ((k = e.key) == key || key.equals(k)))
                return e.value;
     }
     return null;
}

　　get函数会根据key的hashcode来锁定多个对象，并且遍历这些对象来找到key所对应的对象。当多个线程不安全的修改HanshMap数据结构的时候，有可能使得这个函数进入死循环。

建议可以使用并发集合：ConcurrentHashMap 或在使用HanshMap的时候加上同步标志！

　　具体遍历这些对象为什么会发生死循环呢，其实HashMap底层循环还是采用迭代器进行的，当循环取数据的时候，如果有其他线程在修改确实可能会发生死循环，具体过程我这里用伪代码进行讲解说明：（假设数据集合总个数为4个）

count = 4;
while (hasNext()) {
    next();//取出对应的数据
    cursor++;//对应版本号   
}

hasNext() {
    if (cursor == count) {
        return false;//取到最后一个元素了   
    }
    return true；
}

remove() {
    count--;
　　 cursor++;
}

/**
* 如果正好遍历到最后一个元素，正好有其他线程执行remove操作，则count=3
* 这样 cursor 永远不等于 count 了，从上面 hasNext()判断方法看，判断是否有下一个值就永远是真,即为死循环
*/

 总结：在平时使用集合编写代码的时候，以上两个错误是我们经常遇见的。如果真发生了这样的情况，那么我建议直接换用线程并发集合，这样可以解决以上的问题。

 提示：欢迎继续参看我相关的下一篇博客：并发库应用之十三 & 并发集合类的应用