为何仅创建一个对象，Thread却检测到两个实例？

代码示例 #

public class ThreadExample {

    public static ArrayList<ThreadExample> instances = new ArrayList<ThreadExample>();

    public ThreadExample() {
        instances.add(this);
    }

    public static void main(String[] args) {
        ThreadRead threadRead = new ThreadRead();
        ThreadCreate threadCreate = new ThreadCreate();
        threadCreate.start();
        threadRead.start();

    }

}

class ThreadRead extends Thread {
    public void run() {
        System.out.println(ThreadExample.instances.size());
    }
}

class ThreadCreate extends Thread {
    public void run() {
        ThreadExample.instances.add(new ThreadExample());
    }
}

问题描述 #

该代码运行输出为"2"，但预期输出应为1或0：若ThreadCreate线程创建对象时ThreadRead线程同时读取，可能因对象构造未完成读到0；若执行正常则读到1。想请教其中未知的原因是什么？

原因解析 #

你忽略了一个关键细节：ThreadExample的构造函数里已经调用了instances.add(this)，而ThreadCreate的run方法中又额外执行了一次ThreadExample.instances.add(new ThreadExample())。

当ThreadCreate线程执行new ThreadExample()时，会先触发构造函数，此时instances会添加当前实例（size变为1）；构造函数执行完成后，run方法里的add语句会再次把刚刚创建的实例添加到instances中（size变为2）。这两个操作在同一个线程内是顺序执行的，不存在线程安全问题，所以只要ThreadCreate线程的run方法执行完毕，instances的大小就一定是2。

如果ThreadRead线程在ThreadCreate线程完成这两次add操作之后才读取，就会输出2；如果ThreadRead在ThreadCreate开始执行前就读取，会输出0；但由于线程调度的不确定性，输出2是完全合理的结果——因为ThreadCreate的两次add是原子性的（同一线程内顺序执行），不会出现读到1的情况。

另外需要补充：ArrayList本身不是线程安全的集合，即使没有构造函数里的额外add，多线程下读写也可能出现不一致，但这个案例里的核心问题是重复添加的逻辑错误，而非线程安全问题。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者MUSA BEYTEKİN