转载本文章请标明作者《爱喝纯净水的南荣牧歌》
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缘起
因为最近在深入研究java高并发这块，所以在多线程场景下作了对ArrayList的测试，发现在高并发添加数据下，ArrayList会暴露三个问题;
- 部分值为null（我们并没有add null进去）
- 索引越界异常
- size与我们add的数量不符
解决
为了知道这三种情况是怎么发生的，我们打开ArrayList的源码看一下。
/**
* Appends the specified element to the end of this list.
*
* @param e element to be appended to this list
* @return <tt>true</tt> (as specified by {@link Collection#add})
*/
public boolean add(E e) {
ensureCapacityInternal(size + 1); // Increments modCount!!
elementData[size++] = e;
return true;
}大体可以分为三步：
- 判断数组需不需要扩容，如果需要的话，调用grow方法进行扩容；
- 将数组的size位置设置值（因为数组的下标是从0开始的）；
- 将当前集合的大小加1
下面我们来分析三种情况都是如何产生的：
- 部分值为null： 当线程1走到了扩容那里发现当前size是9，而数组容量是10，所以不用扩容，这时候cpu让出执行权，线程2也进来了，发现size是9，而数组容量是10，所以不用扩容，这时候线程1继续执行，将数组下标索引为9的位置set值了，还没有来得及执行size++，这时候线程2也来执行了，又把数组下标索引为9的位置set了一遍，这时候两个先后进行size++，导致下标索引10的地方就为null了。
- 索引越界异常： 线程1走到扩容那里发现当前size是9，数组容量是10不用扩容，cpu让出执行权，线程2也发现不用扩容，这时候数组的容量就是10，而线程1 set完之后size++，这时候线程2再进来size就是10，数组的大小只有10，而你要设置下标索引为10的就会越界（数组的下标索引从0开始）；
- size与我们add的数量不符：这个基本上每次都会发生，这个理解起来也很简单，因为size++本身就不是原子操作，可以分为三步：获取size的值，将size的值加1，将新的size值覆盖掉原来的，线程1和线程2拿到一样的size值加完了同时覆盖，就会导致一次没有加上，所以肯定不会与我们add的数量保持一致的；
