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CopyOnWriteArrayList源码解析


 


CopyOnWriteArrayList是java1.5版本提供的一个线程安全的ArrayList变体。
在讲解5.1.1ArrayList的时候,有说明ArrayList的fail-fast特性,它是指在遍历过程中,如果ArrayList内容发生过修改,会抛出ConcurrentModificationException。
在多线程环境下,这种情况变得尤为突出,参见测试代码(代码基于java8):

设想下面两种处理方式:
1、不使用迭代器形式转而使用下标来遍历,这就带来了一个问题,读写没有分离,写操作会影响到读的准确性,甚至导致IndexOutOfBoundsException,比如下面的例子:
上述例子在多线程执行过程中,list.remove(0)会减少list的size,而读操作使用的是首次遍历的size,必然会出现严重的运行时异常,所以,遍历下标的方法不可取。

2、不直接遍历list,而是把list拷贝一份数组,再行遍历,比如把读过程修改成下面这样:

此方法在CopyOnWriteArrayList出现之前较为常见,其本质是把list内容拷贝到了一个新的数组中,CopyOnWriteArrayList也是采取的类似的手段,区别在于,这个例子使用的是CopyOnRead方式,也就是读时拷贝。
下面来介绍下CopyOnWriteArrayList的写时拷贝的实现方式。
1.1.1.1.1?写时拷贝
写时拷贝,自然是在做写操作时,把原始数据拷贝到一个新的数组,涉及到写操作的是三个方法add,remove和set,以add方法为例:

可以注意到,在每一次add操作里,数组都被copy了一份副本,这就是写时拷贝的原理。
那么,写时拷贝和读时拷贝各有什么优势呢?
如果一个list的遍历操作比写入操作频繁,应该使用CopyOnWriteArrayList,反之,则考虑使用读时拷贝的方式。