Javaでコレクションをスレッドセーフにする方法

java.utilパッケージのCollectionsクラスには、コレクション専用に動作するユーティリティメソッドが多数用意されており、ポリモーフィックなアルゴリズムを含むさまざまな追加操作を利用できます。

マルチスレッド環境でコレクションを安全に扱いたい場合、このクラスが提供する同期化メソッドを使うことで、既存のコレクションを簡単にスレッドセーフなものへ変換できます。以下に、synchronizedCollection()系メソッドの主なバリアントを示します。

使用例

ここでは、Vectorオブジェクトを作成し、Collections.synchronizedCollection()メソッドを使って同期化されたコレクションを取得する例を紹介します。

import java.util.Collection;
import java.util.Collections;
import java.util.Vector;

public class CollectionSynchronizedExample {
   public static void main(String[] args) {
      // Vectorオブジェクトのインスタンス化
      Vector<String> vector = new Vector<String>();
      vector.add("JavaFx");
      vector.add("Java");
      vector.add("WebGL");
      vector.add("OpenCV");

      System.out.println(vector);

      // コレクションを同期化して取得
      Collection<String> synchronizedVector = Collections.synchronizedCollection(vector);
      System.out.println("Synchronized " + synchronizedVector);

      // 同期化されたコレクションへの要素追加
      synchronizedVector.add("CoffeeScript");
   }
}

実行結果

[JavaFx, Java, WebGL, OpenCV]
Synchronized [JavaFx, Java, WebGL, OpenCV]

注意点：イテレーション時の手動同期

Collections.synchronizedXXX()で生成されたコレクションは、個々の操作（add、removeなど）についてはスレッドセーフですが、イテレータによる繰り返し処理は自動的には同期されません。複数スレッドから同時に走査する場合は、次のように明示的に同期ブロックで囲む必要があります。

Collection<String> c = Collections.synchronizedCollection(vector);
synchronized (c) {
   for (String item : c) {
      System.out.println(item);
   }
}

また、より高度な並行処理が必要な場合は、java.util.concurrentパッケージのConcurrentHashMapやCopyOnWriteArrayListなど、最初からスレッドセーフとして設計されたコレクションクラスの利用も検討するとよいでしょう。