您的位置：首页 > 运维架构

CopyOnWriteArrayList详解

2015-12-08 00:00 381 查看

摘要: CopyOnWriteArrayList

CopyOnWriteArrayList是ArrayList 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更有效。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 happen-before 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。

?

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

27

28

29

30

31

32

33

34

35

36

37

38

39

40

41

42

43

44

45

46

47

48

49

50

51

52

53

54

55

56

57

58

59

60

61

62

63

64

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<String> list;

public

ReadTask(List<String> 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<String> list;

int

index;

public

WriteTask(List<String> 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 =

List<String> list =

new

ArrayList<String>();

for

int

i =

; i < NUM; i++) {

list.add(

"main_"

+ i);

ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(NUM);

for

int

i =

; 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：

?

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

/**

* 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 +

);

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：

?

1 2	// List<String> list =new ArrayList<String>(); CopyOnWriteArrayList<String> list = new CopyOnWriteArrayList<String>();

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。

内容来自用户分享和网络整理，不保证内容的准确性，如有侵权内容，可联系管理员处理

标签：

相关文章推荐

新的分享

章节导航