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在Java里如何使用Vector类进行线程安全的集合操作_Java线程安全集合说明

P粉602998670

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发布时间:2026-02-25 13:33:10

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来源于php中文网

原创

vector线程安全但不推荐使用,因其单方法同步无法保证复合操作原子性,遍历时仍抛concurrentmodificationexception;安全遍历需用for循环配合get()或synchronized块。

在java里如何使用vector类进行线程安全的集合操作_java线程安全集合说明

Vector 是线程安全的,但不等于“推荐用”

Vector 的每个 public 方法(如 add()get()size())都加了 synchronized,所以单次操作是原子的。但这只意味着不会出现数据结构被并发破坏(比如数组越界、null pointer),不等于复合操作线程安全——比如“检查是否存在再添加”这种 if (!v.contains(x)) v.add(x); 依然会出错,因为两个方法之间存在竞态窗口。

常见误用场景:

  • Vector 替代 ArrayList 以为“加了锁就万事大吉”,结果在遍历时仍抛 ConcurrentModificationException(因为迭代器不是 fail-fast-safe 的)
  • 在高并发写入场景下性能暴跌,因为所有方法串行执行,吞吐量远低于 CopyOnWriteArrayListConcurrentHashMap

遍历 Vector 时怎么避免 ConcurrentModificationException

Vector 的 iterator()listIterator() 仍是 fail-fast 的,和 ArrayList 一样:只要在迭代过程中有其他线程调用了结构性修改方法(如 add()remove()),就会抛异常。

安全做法只有两种:

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  • 用传统 for 循环配合 size()get(i) —— 因为 get() 是同步的,且不依赖内部 modCount
  • synchronized (vector) { ... } 包裹整个遍历逻辑,确保期间无其他线程修改

示例:

Vector<String> v = new Vector<>();
// ✅ 安全:不依赖迭代器状态
for (int i = 0; i < v.size(); i++) {
    String s = v.get(i);
    System.out.println(s);
}

// ✅ 安全:显式同步块
synchronized (v) {
    for (String s : v) { // 此时 for-each 等价于上面的同步遍历
        System.out.println(s);
    }
}

Vector 和 Collections.synchronizedList(ArrayList) 有什么区别

二者都提供同步包装,但实现层级不同:

  • Vector 是类级别同步:每个实例方法自带 synchronized,锁对象是 this
  • Collections.synchronizedList(new ArrayList()) 返回的是装饰器,所有方法代理到内部 ArrayList,并在方法入口统一加 synchronized (mutex),其中 mutex 默认是自身实例

关键差异:

  • 锁对象可定制:Collections.synchronizedList(list, myLock) 允许传入自定义锁,便于多集合协同加锁;Vector 锁死在实例上,无法外扩
  • 迭代必须显式同步:两者都要求遍历时手动 synchronized,但 Vector 容易让人误以为“自带迭代安全”
  • Vector 是遗留类,自 Java 5 起官方文档已标注为“legacy”,不鼓励新代码使用

真正需要线程安全 List 时该选什么

除非你在维护 2000 年代初的老系统,否则别用 Vector。现代替代方案按场景分:

  • 读多写少(如配置项列表)→ CopyOnWriteArrayList:迭代绝对安全,写操作复制底层数组,适合 size
  • 读写均衡、支持高频并发 → ConcurrentLinkedQueue(若允许无序)或自己封装 ConcurrentHashMap<integer e></integer> 模拟索引访问(不推荐,复杂度高)
  • 需要强一致性 + 复合操作 → 改用 ReentrantLock + ArrayList 手动控制临界区,比 Vector 更灵活可控

一个常被忽略的点:VectorelementAt()firstElement() 等老方法虽未废弃,但语义模糊(和 get()get(0) 功能重复),混用容易引发理解偏差或 IDE 警告。

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