list类的变体： Java中 CopyOnWriteArrayList 的使用

java中，List在遍历的时候，如果被修改了会抛出java.util.ConcurrentModificationException错误。

看如下代码：

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class Resource3 {

public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
List<String> a = new ArrayList<String>();
a.add("a");
a.add("b");
a.add("c");
final ArrayList<String> list = new ArrayList<String>(
a);
Thread t = new Thread(new Runnable() {
int count = -1;

@Override
public void run() {
while (true) {
list.add(count++ + "");
}
}
});
t.setDaemon(true);
t.start();
Thread.currentThread().sleep(3);
for (String s : list) {
System.out.println(s);
}
}
}

这段代码运行的时候就会抛出java.util.ConcurrentModificationException错误。这是因为主线程在遍历list的时候，子线程在向list中添加元素。

那么有没有办法在遍历一个list的时候，还向list中添加元素呢？办法是有的。就是java concurrent包中的CopyOnWriteArrayList。

先解释下CopyOnWriteArrayList类。

CopyOnWriteArrayList类最大的特点就是，在对其实例进行修改操作（add/remove等）会新建一个数据并修改，修改完毕之后，再将原来的引用指向新的数组。这样，修改过程没有修改原来的数组。也就没有了ConcurrentModificationException错误。

看下面的代码：

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.concurrent.CopyOnWriteArrayList;

public class Resource3 {

public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
List<String> a = new ArrayList<String>();
a.add("a");
a.add("b");
a.add("c");
final CopyOnWriteArrayList<String> list = new CopyOnWriteArrayList<String>(a);
Thread t = new Thread(new Runnable() {
int count = -1;

@Override
public void run() {
while (true) {
list.add(count++ + "");
}
}
});
t.setDaemon(true);
t.start();
Thread.currentThread().sleep(3);
for (String s : list) {
System.out.println(list.hashCode());
System.out.println(s);
}
}
}

这段代码在for循环中遍历list的时候，同时会输出list的hashcode来看看list是不是同一个list了。

部分输出结果如下：

669661746
a
2119153548
b
471684173
c
550648901
-1
-76447331
0
1638154873
1
921225916
2
1618672031
3
1404182932
4
950140076
5
-610377050
6
-610377050
7
-610377050
8
-610377050
9
-610377050
10
-610377050
11
-610377050
12

从上面的结果很容易就看出来，hashcode变化了多次，说明了list已经不是原来的list对象了。这说明了CopyOnWriteArrayList类的add函数在执行的时候确实是修改了list的数组对象。

看add函数的代码：

/**
* Appends the specified element to the end of this list.
*
* @param e element to be appended to this list
* @return <tt>true</tt> (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();
}
}

add函数中拷贝了原来的数组并在最后加上了新元素。然后调用setArray函数将引用链接到新数组：

/**
* Sets the array.
*/
final void setArray(Object[] a) {
array = a;
}