最近在專案使用Java8 的CompletableFuture執行一些非同步多執行緒任務，一時疏忽，導致ArrayList出現執行緒安全問題

就算在方法內使用區域性變數，但使用非同步多執行緒執行任務，還是會出現執行緒安全問題

以下是錯誤、正確使用的示例方法

importjava.time.LocalDateTime;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Collections;
import java.util.List;
import java.util.Random;
import java.util.concurrent.CompletableFuture
 
;
import java.util.stream.IntStream;

/**
 * 測試CompletableFutrue
 * Created by earl on 2018/4/26.
 */
public class Test {


    private static final int SIZE = 1000000;


    public static void main(String[] args) {
        testCompletableFuture();
        testCompletableFuture2();
        testCompletableFuture3
 
();
    }

    /**
     * 非執行緒安全，有時出現數組下標越界問題
     */
public static void testCompletableFuture() {
        System.out.println("----start----" + LocalDateTime.now());
        //由於方法後面的add操作，這裡的變數相當於全域性變數，造成了執行緒安全問題出現
List<Integer> list = new ArrayList<>();
        List<CompletableFuture<Void
 
>> futureList = new ArrayList<>();
        IntStream.range(0, SIZE).forEach(i -> {
            //設定隨機返回數字
CompletableFuture<Void> future = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
                Random random = new Random();
                return random.nextInt(Integer.MAX_VALUE);
            }).thenAccept(list::add);       //新增到list，出現執行緒安全問題
futureList.add(future);
        });
        //主執行緒阻塞等待所有非同步執行緒完成任務
futureList.forEach(CompletableFuture::join);
        System.out.println("testCompletableFuture - size :" + list.size());
        System.out.println("----end----" + LocalDateTime.now());
        System.out.println();
    }

    /**
     * 執行緒安全
     * 方法一：使用CopyOnWriteArrayList(合適讀多寫少的情況)替換ArrayList
     * 方法二：Collections.synchronizedList設定為執行緒安全類(這裡測試比CopyOnWriteArrayList快)
     */
public static void testCompletableFuture2() {
        System.out.println("----start----" + LocalDateTime.now());
        List<Integer> list = Collections.synchronizedList(new ArrayList<>());
//        List<Integer> list = new CopyOnWriteArrayList<>();
List<CompletableFuture<Void>> futureList = new ArrayList<>();
        IntStream.range(0, SIZE).forEach(i -> {
            //設定隨機返回數字
CompletableFuture<Void> future = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
                Random random = new Random();
                return random.nextInt(Integer.MAX_VALUE);
            }).thenAccept(list::add);       //新增到list,不會出現執行緒安全問題
futureList.add(future);
        });
        //主執行緒阻塞等待所有非同步執行緒完成任務
futureList.forEach(CompletableFuture::join);
        System.out.println("testCompletableFuture2 - size : " + list.size());
        System.out.println("----end----" + LocalDateTime.now());
        System.out.println();
    }


    /**
     * 執行緒安全
     * 使用join方法再新增到ArrayList
     */
public static void testCompletableFuture3() {
        System.out.println("----start----" + LocalDateTime.now());
        List<Integer> list = new ArrayList<>();
        List<CompletableFuture<Integer>> futureList = new ArrayList<>();
        IntStream.range(0, SIZE).forEach(i -> {
            //設定隨機返回數字
CompletableFuture<Integer> future = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
                Random random = new Random();
                return random.nextInt(Integer.MAX_VALUE);
            });
            futureList.add(future);
        });
        //主執行緒阻塞等待所有非同步執行緒完成任務，並在join返回結果再新增到ArrayList，就不會出現執行緒安全問題
futureList.forEach(future-> list.add(future.join()));
        System.out.println("testCompletableFuture3 - size : " + list.size());
        System.out.println("----end----" + LocalDateTime.now());
    }



}