ArrayList 线程不安全导致的bug

标题解决纪录

标题配景：

测试职员反馈某银行体系 “商户费率审核”菜单的“批量审核通过”功能，每次对列表数据批量审核时，总会成功审核一部分，遗留一部分。
标题发现：

经排查，发现以下代码：

1. public void function(){
2.         ...
3.         List<MerchantRateTmp> list;
4.     List<String> listM = new ArrayList<>();
5.     if (rowTotal > 0) {
6.         list = merchantRateService.getMerchantRateTmpByPage(map);
7.         list.parallelStream().forEach(v -> {
8.             listM.add(v.getMchntNo());
9.         });
10.     }
11.     ...
12. }

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对list 列表举行并行流遍历的时间，给一个ArrayList范例的listM列表新增值，再用listM的结果（校验真实性，去重后要审核的商户编号列表）去做审核操纵。但每次对相同的商户费率举行审核，listM的结果都不相同，而且listM列表中会出现许多null 值。
标题剖析：

• parallelStream 是一种并行流，它利用多线程来加速聚集的遍历和操纵。
  
• ArrayList 是一个非线程安全的聚集类。（HashMap、HashSet同理）
  
• 当利用 parallelStream 对 ArrayList 举行操纵（添加、删除、修改）时，就会引发线程安全标题。如下：
  (1) 数据不一致：多个线程同时修改聚集，可能导致数据丢失或覆盖，丢失表明了为什么listM列表中会出现许多null 值，覆盖表明了为什么会批量审核时没有全部审核。
  (2) 并发修改非常：在遍历过程中增删聚集元素，可能会抛出 ConcurrentModificationException。
  

标题解决

• 将ArrayList 更换为线程安全的聚集类，如 CopyOnWriteArrayList。CopyOnWriteArrayList 通过在写操纵时创建副原来保证线程安全。
  
• 利用 map、filter 等流操纵天生新的聚集，而不是新建聚集赋值。
  
  1. list.stream().map(MerchantRateTmp::getMchntNo).collect(Collectors.toList());

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• 利用 Collections.synchronizedList将 ArrayList 包装为线程安全的聚集。
  
  1. List<String> listM = Collections.synchronizedList(new ArrayList<>());

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• 数据量少，放弃parallelStream 并行，直接串行。
  
  1. list.forEach(v -> listM.add(v.getMchntNo()));

  复制代码
• …
  

标题探索：

举例ArrayList 的 add(E e) 方法：

1. /**
2. * Appends the specified element to the end of this list.
3. * 将指定的元素追加到列表的末尾。
4. * add() 方法做了如下操作：
5. *     1.检查容量是否足够，如不够将进行扩容，并自增 modCount
6. *     2.将指定的元素追加到列表的末尾
7. *
8. * @param e element to be appended to this list
9. * @return <tt>true</tt> (as specified by {@link Collection#add})
10. */
11. public boolean add(E e) {
12.     //确保容量足够，如果不够进行扩容
13.     ensureCapacityInternal(size + 1);  // Increments modCount!!
14.     //将e存在index为size的位置（即最后一位的下一位置），size++
15.     //我们都知道，++操作不是原子指令，多线程情况下将发生并发问题
16.     elementData[size++] = e;
17.     return true;
18. }

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  [!TIP]
  其中 elementData[size++] = e； 这句代码可以分开为
1.elementData[size] = e;
2.size = size + 1;
  当多个线程同时实行以上代码就可能出现：
实行操纵线程一线程二当前步骤结果正确预期往elementData空列表中添加一个值获取size 为0，不用扩容获取size 为0，不用扩容size = 0,
elementData[0]=null,
elementData[1]=nullsize = 0,
elementData[0]=null,
elementData[1]=nullelementData[size] = e;往elementData[0]中添加值Asize = 0,
elementData[0]=A,
elementData[1]=nullsize = 0,
elementData[0]=A,
elementData[1]=null往elementData[0]中添加值Bsize = 0,
elementData[0]=B,
elementData[1]=nullsize = 0,
elementData[0]=A,
elementData[1]=Bsize = size + 1;size+1size = 1,
elementData[0]=B,
elementData[1]=nullsize = 1,
elementData[0]=A,
elementData[1]=Bsize+1size = 2,
elementData[0]=B,
elementData[1]=nullsize = 2,
elementData[0]=A,
elementData[1]=B 具体介绍拜见
1.https://blog.csdn.net/u012859681/article/details/78206494
2.https://blog.csdn.net/weixin_36378917/article/details/81812210

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