面试题：Kotlin Android多线程编程的线程安全问题

Question

在Kotlin Android多线程环境下，假设存在多个协程同时访问和修改一个共享的可变数据结构（如MutableList），请描述可能出现的线程安全问题，并提供至少两种不同的解决方案，包括使用锁机制和Kotlin的线程安全数据结构。

Answer 1

可能出现的线程安全问题

1. 数据竞争：多个协程同时读写MutableList，可能导致数据不一致。例如，一个协程正在向列表中添加元素，另一个协程同时尝试读取列表，可能会读到不完整或错误的数据。
2. 并发修改异常：当一个协程在遍历MutableList时，另一个协程对其进行修改，可能会抛出ConcurrentModificationException。

解决方案

1. 使用锁机制

   import kotlinx.coroutines.*
   import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock
   
   val lock = ReentrantLock()
   val sharedList = mutableListOf<Int>()
   
   fun main() = runBlocking {
       val jobs = List(10) {
           launch {
               lock.lock()
               try {
                   sharedList.add(it)
                   println("Added $it to the list. Current list: $sharedList")
               } finally {
                   lock.unlock()
               }
           }
       }
       jobs.forEach { it.join() }
   }
   

2. 使用Kotlin的线程安全数据结构 - ConcurrentLinkedDeque

   import kotlinx.coroutines.*
   import java.util.concurrent.ConcurrentLinkedDeque
   
   val sharedList = ConcurrentLinkedDeque<Int>()
   
   fun main() = runBlocking {
       val jobs = List(10) {
           launch {
               sharedList.add(it)
               println("Added $it to the list. Current list: $sharedList")
           }
       }
       jobs.forEach { it.join() }
   }
   

3. 使用Kotlin的线程安全数据结构 - Collections.synchronizedList

   import kotlinx.coroutines.*
   import java.util.*
   
   val sharedList = Collections.synchronizedList(mutableListOf<Int>())
   
   fun main() = runBlocking {
       val jobs = List(10) {
           launch {
               sharedList.add(it)
               println("Added $it to the list. Current list: $sharedList")
           }
       }
       jobs.forEach { it.join() }
   }