1. 简介
CopyOnWriteArrayList
是 ArrayList
的线程安全版本
就是在进行写操作的时候会 copy 原数组,然后写完将指针指向新的数组,是一种读写分离的思想,可以并发的读,不能并发的写
优点:
- 保证线程安全
- 读取时不加锁,只是写入、删除、修改时加锁
缺点:
- 内存占用问题:由于写时复制的机制,内存中会同时存在两份数组对象,如果老数组占了200MB,要写100MB数据进去,那么同时会占用500MB的内存,有可能会造成频繁的Yong GC和FUll GC
- 数据一致性:
2. 实现原理
2.1 源码
final transient ReentrantLock lock = new ReentrantLock();
// 真正保存元素的数组
private transient volatile Object[] array;
2.2 原理
get(int index)
从源码可以看出 CopyOnWriteArrayList
在读操作的时候并没有并发控制,所以读数据的性能不受影响
// 获取指定下标的元素
public E get(int index) {
return get(getArray(), index);
}
final Object[] getArray() {
return array;
}
add(E e)
在读操作的时候使用了ReentrantLock
来进行并发控制,
- add 时先加
ReentrantLock
锁 - 然后复制当前的数组
- 在新数组上进行新增操作
- 将数组引用指向新数组
// 将指定的元素追加到此列表的末尾
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();
}
}
3.疑问
💡 线程A在读数组时,线程B同时在修改数组,并且在A读取数组的时候已经修改完成,此时会影响到线程A读取数组吗?
结果:不影响
因为JAVA的参数传递机制,线程A在get
操作中是通过全局 array
指针的副本去访问存放在堆内存中的数组,即使线程B在堆中创建了一个新的数组,并且改变了全局array
指向的内存地址,也不会影响到指针副本的值,指向的还是原来的内存空间,读的也还是旧数组
4.拓展
Arrays.copyOf
简介:
Arrays.copyOf(T[] original, int newLength)
的作用是复制数组
相当于数组本身来说,是深拷贝
但是对于数组存储的元素来说,除了元素类型为基本类型、包装类、String类为深拷贝,其他都为浅拷贝