Java多线程并发操作ArrayList添加元素结果异常问题求解

核心问题是你使用的ArrayList是线程不安全的容器，在没有任何并发控制的前提下，4个线程同时调用它的add()方法会产生数据竞争，最终出现元素丢失，所以每次运行得到的列表大小都是随机的，达不到预期的4000。

ArrayList的add()操作不是原子操作，内部逻辑拆解开有三步：

• 校验底层数组的剩余容量，容量不足时先执行扩容
• 将新元素写入数组的对应下标位置
• 列表的size计数自增

多线程并发执行时，可能出现两个线程拿到同一个写入下标、互相覆盖元素的情况；也可能多个线程同时修改size计数，导致计数结果丢失。在JDK8及之前的版本中，这种并发写入甚至可能触发数组下标越界异常。

另外你代码最后直接打印list对象会输出全部几千个随机数，不方便核对结果，应该打印list.size()来查看最终列表长度。

两种实现都可以满足要求，选一种即可：

方案1：使用线程安全的列表容器 #

直接用JDK提供的同步包装类替换原有ArrayList初始化逻辑即可，注意提前导入java.util.Collections包：

// 替换main方法中原有的列表初始化代码
List<Integer> list = Collections.synchronizedList(new ArrayList<>());

方案2：手动给写入操作加同步锁 #

如果要保留ArrayList的使用，可以在执行add操作时加对象锁，保证同一时间只有一个线程能操作列表：

@Override
public void run() {
    Random random = new Random();
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        synchronized (list) {
            list.add(random.nextInt());
        }
    }
}

修改完成后再运行程序，每次得到的列表大小都会稳定为4000，符合题目要求。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者user18802229