一、ArrayList源碼摘錄
public class ArrayList<E> extends AbstractList<E>
implements List<E>, RandomAccess, Cloneable, java.io.Serializable
{
/**
* 清單元素集合數組
* 說明ArrayList基于數組存儲資料
*/
transient Object[] elementData;
/**
* 清單大小，elementData中存儲的元素個數
*/
private int size;
} add() 方法
/**
* Appends the specified element to the end of this list.
* 将指定的元素追加到清單的末尾。
* add() 方法做了如下操作：
* 1.檢查容量是否足夠，如不夠将進行擴容，并自增 modCount
* 2.将指定的元素追加到清單的末尾
*
* @param e element to be appended to this list
* @return <tt>true</tt> (as specified by {@link Collection#add})
*/
public boolean add(E e) {
//確定容量足夠，如果不夠進行擴容
ensureCapacityInternal(size + 1); // Increments modCount!!
//将e存在index為size的位置（即最後一位的下一位置），size++
//我們都知道，++操作不是原子指令，多線程情況下将發生并發問題
elementData[size++] = e;
return true;
} 二、測試用例
@Test
public void listThreadUnsafe() throws InterruptedException {
List<String> list = new ArrayList<>();
Thread t1 = new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
for (int i = 0; i < 100; i++) {
list.add("t1-" + i);
}
}
});
Thread t2 = new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
for (int i = 0; i < 100; i++) {
list.add("t2-" + i);
}
}
});
t1.start();
t2.start();
Thread.sleep(2000);
int size = list.size();
System.out.println("size = " + size);
for (int i = 0; i < size; i++) {
System.out.println("索引為" + i + "的元素為：" + list.get(i));
}
} 本用例多跑幾次，将出現下面幾種并發問題。
三、ArrayList線程不安全的表現
add()實際執行的過程為：
elementData[size] = e;
size = size + 1; 1. 并發環境下進行add操作時可能會導緻elementData數組越界
問題現場如下：
有兩個線程：t1，t2。有ArrayList size=9（即其中有9個元素）。elementData.length=10
t1進入add()方法，這時擷取到size值為9，調用ensureCapacityInternal()方法判斷容量是否需要擴容
t2也進入add()方法，這時擷取到size值也為9，也調用ensureCapacityInternal()方法判斷容量是否需要擴容
t1發現自己的需求為size+1=10，容量足夠，無需擴容
t1發現自己的需求為也size+1=10，容量足夠，無需擴容
t1開始設定元素操作，elementData[size++] = e，成功，此時size變為10
t2也開始進行設定元素操作，它嘗試設定elementData[10] = e，而elementData沒有進行過擴容，它的下标最大為9。于是此時會報出一個數組越界的異常：ArrayIndexOutOfBoundsException
用例展現為：
2. 一個線程的值覆寫另一個線程添加的值
這個問題要分多鐘情況了
2.1 情況1 size大小符合預期，但是中間有null值存在
流程描述如下：
問題現場如下：
有兩個線程：t1，t2。有ArrayList size=5（即其中有5個元素）。elementData.length=10
t1進入add()方法，這時擷取到size值為5，調用ensureCapacityInternal()方法判斷容量是否需要擴容
t2也進入add()方法，這時擷取到size值也為5，也調用ensureCapacityInternal()方法判斷容量是否需要擴容
t1發現自己的需求為size+1=6，容量足夠，無需擴容
t1發現自己的需求為也size+1=6，容量足夠，無需擴容
t1開始設定元素操作，elementData[size] = e，成功，
t2也開始設定元素操作，elementData[size] = e，成功，注意此時t1的size+1還沒執行
t1 size = size + 1 = 6，并寫入主存
t2 size = size + 1 = 7
這樣，size符合預期，但是t2設定的值被覆寫，而且索引為6的位置将永遠為null，因為size已經為7，下次add()也會從7開始。除非手動set值。
用例展現如下：
我們發現，t2的“t2-0”元素被覆寫。
2.2 情況2 size大小比預期的小
情況分析：
問題現場如下：
有兩個線程：t1，t2。有ArrayList size=5（即其中有5個元素）。elementData.length=10
t1進入add()方法，這時擷取到size值為5，調用ensureCapacityInternal()方法判斷容量是否需要擴容
t2也進入add()方法，這時擷取到size值也為5，也調用ensureCapacityInternal()方法判斷容量是否需要擴容
t1發現自己的需求為size+1=6，容量足夠，無需擴容
t1發現自己的需求為也size+1=6，容量足夠，無需擴容
t1開始設定元素操作，elementData[size] = e，成功，
t2也開始設定元素操作，elementData[size] = e，成功，注意此時t1的size+1還沒執行
t1 size = size + 1 = 6，暫未寫入主存
t2 size = size + 1 此時因為t1操作完size還未寫入主存，是以size依然為5，+1後仍為6
t1将size=6 寫入主存
t2将size=6 寫入主存
這樣，size=6 比預期結果小了。
用例展現：
總結
上面介紹的情況都有其出現的機率，并不是每次都出現，隻是在臨界狀态下出現錯誤。但是，作為程式的編寫者，即使有千萬分之一的機率，我們也要盡量去避免它，這是程式員的基本素養。
Tips
關于寫入主存。
基本現在的CPU都是多核心的，每個核心有各自的高速緩存，計算任務需要在高速緩存中進行，對于緩存的通路速度
L1 > L2 > L3 > 記憶體
。L1、L2為各核心獨有，L3為多個核心共享。
我們的程式運作在主記憶體，但計算需要在CPU中完成。
當執行計算任務時，比如
size+1
操作，CPU先将
size
的值讀進CPU緩存，在CPU緩存中計算 +1，然後再将結果寫入主記憶體。