CopyOnWriteArrayList源码分析

目录

一. 首先我们先来了解一下线程安全的并发集合有哪些？

二.浅析CopyOnWriteArrayList

add()方法：

set()方法：

remove()方法：

三.总结

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一. 首先我们先来了解一下线程安全的并发集合有哪些？

针对List、Map、Set、Deque等，java.util.concurrent包也提供了对应的并发集合类。归纳如下： 

这些线程安全的集合，帮助我们很好的处理了多线程并发的情况下的优化，保证了写入与读取的安全。

二.浅析CopyOnWriteArrayList

   Copy-On-Write简称COW，是一种用于集合的并发访问的优化策略。基本思想是：当我们往一个集合容器中写入元素时（添加、修改、删除），并不会直接在集合容器中写入，而是先将当前集合容器进行Copy，复制出一个新的容器，然后新的容器里写入元素，写入操作完成之后，再将原容器的引用指向新的容器。

       CopyOnWriteArrayList常用的方法解析：

add()方法：

public boolean add(E e) {
    final ReentrantLock lock = this.lock;
    lock.lock();
    try {
        //获取原数组
        Object[] elements = getArray();
        int len = elements.length;
 
        // 复制出新数组
        Object[] newElements = Arrays.copyOf(elements, len + 1);
 
        // 把新元素添加到新数组里
        newElements[len] = e;
 
        // 把原数组引用指向新数组
        setArray(newElements);
        return true;
    } finally {
        lock.unlock();
    }
}

set()方法：

 public E set(int index, E element) {
		//局部的获取锁对象
        final ReentrantLock lock = this.lock;
		//加锁
        lock.lock();
        try {
            Object[] elements = getArray();
            E oldValue = get(elements, index);
			//判断如果要替换成的值与原来的值是否相等
			//不相等
            if (oldValue != element) {
                int len = elements.length;
				//把原数组复制到newElements
                Object[] newElements = Arrays.copyOf(elements, len);
				//进行元素的替换
                newElements[index] = element;
                setArray(newElements);
            } else {
                //相等直接存入原数组
                setArray(elements);
            }
            return oldValue;
        } finally {
			//解锁
            lock.unlock();
        }
    }

remove()方法：

public E remove(int index) {
    //获取锁对象
    final ReentrantLock lock = this.lock;
    //加锁
    lock.lock();
    try {
        Object[] elements = getArray();
        int len = elements.length;
        //得到需要通过下标删除的元素值
        E oldValue = get(elements, index);
        int numMoved = len - index - 1;
        
        if (numMoved == 0)
            // 复制原数组中，除最后一个元素以外的所有元素，至新数组
            setArray(Arrays.copyOf(elements, len - 1));
        else {
            // 复制原数组中，除删除元素以外的所有元素，至新数组
            Object[] newElements = new Object[len - 1];
            System.arraycopy(elements, 0, newElements, 0, index);
            System.arraycopy(elements, index + 1, newElements, index,
                             numMoved);
            setArray(newElements);
        }
        return oldValue;
    } finally {
        //解锁
        lock.unlock();
    }
}

三.总结

        1.这样做的好处：实现对CopyOnWrite集合容器写入操作时的线程安全，但同时并不影响进行并发的读取操作。所以CopyOnWrite容器也是一种读写分离的思想。从JDK1.5开始Java并发包里提供了两个使用CopyOnWrite机制实现的并发集合容器,它们是CopyOnWriteArrayList和CopyOnWriteArraySet。

   2.CopyOnWriteArrayList相当于线程安全的ArrayList，内部存储结构采用Object[]数组，线程安全使用ReentrantLock实现，允许多个线程并发读取，但只能有一个线程写入。