为什么ArrayList是线程不安全的？

先看看多个线程同时对一个ArrayList进行add的操作

public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
    ArrayList<Integer> list = new ArrayList<>();

    Thread thread0 = new Thread(() -> {
        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            list.add(i);
        }
    });

    Thread thread1 = new Thread(() -> {
        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            list.add(i);
        }
    });

    thread0.start();
    thread1.start();

    Thread.sleep(100);

    System.out.println(list.size());

}

结果：

Exception in thread "Thread-0" java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException: 10
    at java.util.ArrayList.add(ArrayList.java:459)
    at com.ldy.demoz.delete.Test.lambda$main$0(Test.java:21)
    at java.lang.Thread.run(Thread.java:745)
101

看一下报错行源码：

原因

1. 列表大小为9，即size=9
2. 线程0开始进入add方法，这时它获取到size的值为9，调用ensureCapacityInternal方法进行容量判断。
3. 线程1此时也进入add方法，它获取到size的值也为9，也开始调用ensureCapacityInternal方法。
4. 线程0发现需求大小为10，而elementData的大小就为10，可以容纳。于是它不再扩容，返回。
5. 线程1也发现需求大小为10，也可以容纳，返回。
6. 线程0开始进行设置值操作， elementData[size++] = e 操作。此时size变为10。
7. 线程1也开始进行设置值操作，它尝试设置elementData[10] = e，而elementData没有进行过扩容，它的下标最大为9。于是此时会报出一个数组越界的异常ArrayIndexOutOfBoundsException.
   （具体源码可参考ArrayList源码分析）

一句话来说就是ArrayList的操作不是原子性的。