Concurrent threads adding to ArrayList at same time – what happens?

We have multiple threads calling add(obj) on an ArrayList.

My theory is that when add is called concurrently by two threads, that only one of the two objects being added is really added to the ArrayList. Is this plausable?

If so, how do you get around this? Use a synchronized collection like Vector?

There is no guaranteed behavior for what happens when add is called concurrently by two threads on ArrayList. However, it has been my experience that both objects have been added fine. Most of the thread safety issues related to lists deal with iteration while adding/removing. Despite this, I strongly recommend against using vanilla ArrayList with multiple threads and concurrent access.

Vector used to be the standard for concurrent lists, but now the standard is to use the Collections synchronized list.

Also I highly recommend Java Concurrency in Practice by Goetz et al if you’re going to be spending any time working with threads in Java. The book covers this issue in much better detail.

3

Any number of things could happen. You could get both objects added correctly. You could get only one of the objects added. You could get an ArrayIndexOutOfBounds exception because the size of the underlying array was not adjusted properly. Or other things may happen. Suffice it to say that you cannot rely on any behavior occurring.

As alternatives, you could use Vector, you could use Collections.synchronizedList, you could use CopyOnWriteArrayList, or you could use a separate lock. It all depends on what else you are doing and what kind of control you have over access to the collection.

I came up with the following code to mimic somewhat a real world scenario.

100 tasks are run in parallel and they update their completed status to the main program. I use a CountDownLatch to wait for task completion.

import java.util.concurrent.*;
import java.util.*;

public class Runner {

    // Should be replaced with Collections.synchronizedList(new ArrayList<Integer>())
    public List<Integer> completed = new ArrayList<Integer>();

    /**
     * @param args
     */
    public static void main(String[] args) {
        Runner r = new Runner();
        ExecutorService exe = Executors.newFixedThreadPool(30);
        int tasks = 100;
        CountDownLatch latch = new CountDownLatch(tasks);
        for (int i = 0; i < tasks; i++) {
            exe.submit(r.new Task(i, latch));
        }
        try {
            latch.await();
            System.out.println("Summary:");
            System.out.println("Number of tasks completed: "
                    + r.completed.size());
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        exe.shutdown();
    }

    class Task implements Runnable {

        private int id;
        private CountDownLatch latch;

        public Task(int id, CountDownLatch latch) {
            this.id = id;
            this.latch = latch;
        }

        public void run() {
            Random r = new Random();
            try {
                Thread.sleep(r.nextInt(5000)); //Actual work of the task
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            completed.add(id);
            latch.countDown();
        }
    }
}

When i ran the application 10 times and at least 3 to 4 times the program did not print correct number of completed tasks. Ideally it should print 100(if no exceptions happen). But in some cases it was printing 98, 99 etc.

Thus it proves that concurrent updates of ArrayList will not give correct results.

If i replace the ArrayList with a Synchronized version, the program outputs the correct results.

You could also get a null, an ArrayOutOfBoundsException, or something left up to the implementation. HashMaps have been observed to go into an infinite loop in production systems. You don’t really need to know what might go wrong, just don’t do it.

You could use Vector, but it tends to work out the interface is not rich enough. You will probably find that you want a different data structure in most cases.

1

you can use List l = Collections.synchronizedList(new ArrayList()); if you want thread safe version of arrayList.

1

In my recently experience using ArrayList to add new elements from different threads will miss a few of them, so using Collections.synchronizedList(new ArrayList()) avoid that issue.

List<String> anotherCollection = new ArrayList<>();
List<String> list = new ArrayList<>();
// if 'anotherCollection' is bigger enough it will miss some elements.
anotherCollection.parallelStream().forEach(el -> list.add("element" + el));

List<String> listSync = Collections.synchronizedList(new ArrayList<>());
// regardless of 'anotherCollection' is bigger it will add all the elements.
anotherCollection.parallelStream().forEach(el -> list.add("element" + el));

1

The behavior is probably undefined since ArrayList isn’t threadsafe. If you modify the list while an Iterator is interating over it then you will get a ConcurrentModificationException. You can wrap the ArrayList with Collection.synchronizedList or use a thread-safe collection (there are many), or just put the add calls in a synchronized block.

You could use instead of ArrayList(); :

Collections.synchronizedList( new ArrayList() );

or

new Vector();

synchronizedList as of me preferable because it’s:

  • faster on 50-100%
  • can work with already existing ArrayList’s

1

java.util.concurrent has a thread-safe array list. The standard ArrayList is not thread-safe and the behavior when multiple threads update at the same time is undefined. There can also be odd behaviors with multiple readers when one or more threads is writing at the same time.

http://java.sun.com/j2se/1.4.2/docs/api/java/util/ArrayList.html

Note that this implementation is not synchronized. If multiple threads access an ArrayList instance concurrently, and at least one of the threads modifies the list structurally, it must be synchronized externally.

Since there is no synchronization internally, what you theorize is not plausible.

So, things get out of sync, with unpleasant and unpredictable results.

2

Trang chủ Giới thiệu Sinh nhật bé trai Sinh nhật bé gái Tổ chức sự kiện Biểu diễn giải trí Dịch vụ khác Trang trí tiệc cưới Tổ chức khai trương Tư vấn dịch vụ Thư viện ảnh Tin tức - sự kiện Liên hệ Chú hề sinh nhật Trang trí YEAR END PARTY công ty Trang trí tất niên cuối năm Trang trí tất niên xu hướng mới nhất Trang trí sinh nhật bé trai Hải Đăng Trang trí sinh nhật bé Khánh Vân Trang trí sinh nhật Bích Ngân Trang trí sinh nhật bé Thanh Trang Thuê ông già Noel phát quà Biểu diễn xiếc khỉ Xiếc quay đĩa Dịch vụ tổ chức sự kiện 5 sao Thông tin về chúng tôi Dịch vụ sinh nhật bé trai Dịch vụ sinh nhật bé gái Sự kiện trọn gói Các tiết mục giải trí Dịch vụ bổ trợ Tiệc cưới sang trọng Dịch vụ khai trương Tư vấn tổ chức sự kiện Hình ảnh sự kiện Cập nhật tin tức Liên hệ ngay Thuê chú hề chuyên nghiệp Tiệc tất niên cho công ty Trang trí tiệc cuối năm Tiệc tất niên độc đáo Sinh nhật bé Hải Đăng Sinh nhật đáng yêu bé Khánh Vân Sinh nhật sang trọng Bích Ngân Tiệc sinh nhật bé Thanh Trang Dịch vụ ông già Noel Xiếc thú vui nhộn Biểu diễn xiếc quay đĩa Dịch vụ tổ chức tiệc uy tín Khám phá dịch vụ của chúng tôi Tiệc sinh nhật cho bé trai Trang trí tiệc cho bé gái Gói sự kiện chuyên nghiệp Chương trình giải trí hấp dẫn Dịch vụ hỗ trợ sự kiện Trang trí tiệc cưới đẹp Khởi đầu thành công với khai trương Chuyên gia tư vấn sự kiện Xem ảnh các sự kiện đẹp Tin mới về sự kiện Kết nối với đội ngũ chuyên gia Chú hề vui nhộn cho tiệc sinh nhật Ý tưởng tiệc cuối năm Tất niên độc đáo Trang trí tiệc hiện đại Tổ chức sinh nhật cho Hải Đăng Sinh nhật độc quyền Khánh Vân Phong cách tiệc Bích Ngân Trang trí tiệc bé Thanh Trang Thuê dịch vụ ông già Noel chuyên nghiệp Xem xiếc khỉ đặc sắc Xiếc quay đĩa thú vị
Trang chủ Giới thiệu Sinh nhật bé trai Sinh nhật bé gái Tổ chức sự kiện Biểu diễn giải trí Dịch vụ khác Trang trí tiệc cưới Tổ chức khai trương Tư vấn dịch vụ Thư viện ảnh Tin tức - sự kiện Liên hệ Chú hề sinh nhật Trang trí YEAR END PARTY công ty Trang trí tất niên cuối năm Trang trí tất niên xu hướng mới nhất Trang trí sinh nhật bé trai Hải Đăng Trang trí sinh nhật bé Khánh Vân Trang trí sinh nhật Bích Ngân Trang trí sinh nhật bé Thanh Trang Thuê ông già Noel phát quà Biểu diễn xiếc khỉ Xiếc quay đĩa
Thiết kế website Thiết kế website Thiết kế website Cách kháng tài khoản quảng cáo Mua bán Fanpage Facebook Dịch vụ SEO Tổ chức sinh nhật