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CopyOnWriteArrayList详解
阅读量:7023 次
发布时间:2019-06-28

本文共 3414 字,大约阅读时间需要 11 分钟。

  hot3.png

 CopyOnWriteArrayList是 的一个线程安全的变体,其中所有可变操作(add、set等等)都是通过对底层数组进行一次新的复制来实现的。

     这一般需要很大的开销,但是当遍历操作的数量大大超过可变操作的数量时,这种方法可能比其他替代方法 有效。在不能或不想进行同步遍历,但又需要从并发线程中排除冲突时,它也很有用。“快照”风格的迭代器方法在创建迭代器时使用了对数组状态的引用。此数组在迭代器的生存期内不会更改,因此不可能发生冲突,并且迭代器保证不会抛出ConcurrentModificationException。创建迭代器以后,迭代器就不会反映列表的添加、移除或者更改。在迭代器上进行的元素更改操作(remove、set和add)不受支持。这些方法将抛出UnsupportedOperationException。允许使用所有元素,包括null。

    内存一致性效果:当存在其他并发 collection 时,将对象放入CopyOnWriteArrayList之前的线程中的操作  随后通过另一线程从CopyOnWriteArrayList中访问或移除该元素的操作。 

   这种情况一般在多线程操作时,一个线程对list进行修改。一个线程对list进行fore时会出现java.util.ConcurrentModificationException错误。

   下面来看一个列子:两个线程一个线程fore一个线程修改list的值。

package com.lucky.concurrent.list; import java.util.ArrayList;import java.util.List;import java.util.concurrent.ExecutorService;import java.util.concurrent.Executors; public class CopyOnWriteArrayListDemo {    /**     * 读线程     * @author  wangjie     *     */    private static class ReadTask implements Runnable {        List
 list;         public ReadTask(List
 list) {            this.list = list;        }         public void run() {            for (String str : list) {                System.out.println(str);            }        }    }    /**     * 写线程     * @author  wangjie     *     */    private static class WriteTask implements Runnable {        List
 list;        int index;         public WriteTask(List
 list, int index) {            this.list = list;            this.index = index;        }         public void run() {            list.remove(index);            list.add(index, "write_" + index);        }    }     public void run() {        final int NUM = 10;        List
 list = new ArrayList
();        for (int i = 0; i < NUM; i++) {            list.add("main_" + i);        }        ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(NUM);        for (int i = 0; i < NUM; i++) {            executorService.execute(new ReadTask(list));            executorService.execute(new WriteTask(list, i));        }        executorService.shutdown();    }     public static void main(String[] args) {        new CopyOnWriteArrayListDemo().run();    }}

运行结果: 

从结果中可以看出来。在多线程情况下报错。其原因就是多线程操作结果:那这个种方案不行我们就换个方案。用jdk自带的类CopyOnWriteArrayList来做容器。这个类和ArrayList最大的区别就是add(E) 的时候。容器会自动copy一份出来然后再尾部add(E)。看源码:

/**    * Appends the specified element to the end of this list.    *    * @param  e element to be appended to this list    * @return  true (as specified by {@link  Collection#add})    */   public boolean add(E e) {   final ReentrantLock lock = this.lock;   lock.lock();   try {       Object[] elements = getArray();       int len = elements.length;       Object[] newElements = Arrays.copyOf(elements, len + 1);       newElements[len] = e;       setArray(newElements);       return true;   } finally {       lock.unlock();   }   }

用到了Arrays.copyOf 方法。这样导致每次操作的都不是同一个引用。也就不会出现java.util.ConcurrentModificationException错误。

换了种方案看代码:

//      List
 list = new ArrayList
();        CopyOnWriteArrayList
 list = new CopyOnWriteArrayList
();

也就把容器list换成了 CopyOnWriteArrayList,其他的没变。线程里面的list不用改。因为 CopyOnWriteArrayList实现的也是list<E> 接口。看结果:

其结果没报错。

CopyOnWriteArrayList add(E) 和remove(int index)都是对新的数组进行修改和新增。所以在多线程操作时不会出现java.util.ConcurrentModificationException错误。
所以最后得出结论:CopyOnWriteArrayList适合使用在读操作远远大于写操作的场景里,比如缓存。发生修改时候做copy,新老版本分离,保证读的高性能,适用于以读为主的情况。

转载于:https://my.oschina.net/elain/blog/387224

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