Java集合框架的线程安全操作入门

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发布时间：2025-09-29 11:26:02

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原创

答案：Java集合框架非线程安全，可通过Collections.synchronized包装、并发集合类或同步代码块实现线程安全；如ConcurrentHashMap适用于高并发读写，CopyOnWriteArrayList适合读多写少场景，复合操作需额外加锁。

java集合框架的线程安全操作入门

Java集合框架在多线程环境下使用时，容易出现数据不一致、异常或不可预期的行为。默认的集合类如 ArrayList、HashMap、HashSet 等都不是线程安全的。要实现线程安全操作，有多种方式可以选用，下面介绍几种常见且实用的方法。

使用 Collections.synchronized 包装类

Java 提供了 Collections.synchronizedXxx() 方法，可以将普通的集合包装成线程安全的版本。

Collections.synchronizedList(new ArrayList()) —— 得到线程安全的 List
Collections.synchronizedMap(new HashMap()) —— 得到线程安全的 Map
Collections.synchronizedSet(new HashSet()) —— 得到线程安全的 Set

注意：这些包装后的集合只保证单个操作是同步的（如 get、put、add），如果需要复合操作（如检查再添加），仍需手动加锁。

例如：

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List list = Collections.synchronizedList(new ArrayList());
synchronized (list) {
　　if (!list.contains("key")) {
　　　　list.add("key");
　　}
}

使用 java.util.concurrent 包中的并发集合

JDK 5 引入了 java.util.concurrent 包，提供了更高效、专为并发设计的集合类。

ConcurrentHashMap：替代 HashMap，支持高并发读写，性能优于 synchronizedMap
CopyOnWriteArrayList：适合读多写少的场景，写操作会复制整个底层数组
BlockingQueue 实现类（如 ArrayBlockingQueue、LinkedBlockingQueue）：用于线程间安全的数据传递

这些类内部通过更细粒度的锁机制或无锁算法（CAS）提升并发性能。

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示例：

Map map = new ConcurrentHashMap();
map.put("k1", "v1");
String value = map.get("k1"); // 安全的并发访问

使用同步代码块控制访问

当使用非线程安全集合且无法替换时，可通过 synchronized 关键字保护共享资源。

建议对集合对象本身加锁，而不是方法加锁，避免锁定范围过大。

示例：

private final List list = new ArrayList();

public void add(String item) {
　　synchronized (list) {
　　　　list.add(item);
　　}
}

public boolean contains(String item) {
　　synchronized (list) {
　　　　return list.contains(item);
　　}
}