并发编程学习笔记（二十三、CopyOnWriteArrayList源码分析）

这时候会抛出来一个新的问题，也就是数据不一致的问题。如果写线程还没来得及写回内存，其他的线程就会读到了脏数据。这就是CopyOnWriteArrayList的思想和原理，就是拷贝一份写；所以使用条件也很局限，那就是在读多写少的情况下比较好。

如何使用CopyOnWriteArrayList

使用方式和ArrayList类似，因为他们都是List的子类。

 1 public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
 2     // 塞10个数据用于测试
 3     CopyOnWriteArrayList<Integer> copyOnWriteArrayList = new CopyOnWriteArrayList<>();
 4     for (int i = 0; i < 10; i++) {
 5         copyOnWriteArrayList.add(i);
 6     }
 7     
 8     // 定时打印集合元素
 9     new Thread(() -> {
10         for (int i = 0; i < copyOnWriteArrayList.size(); i++) {
11             try {
12                 Thread.sleep(1000);
13             }
14             catch (InterruptedException e) {
15                 e.printStackTrace();
16             }
17             System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "输出元素：" + copyOnWriteArrayList.get(i));
18         }
19     }).start();
20     // 定时删除集合元素
21     new Thread(() -> {
22         for (int i = 0; i < copyOnWriteArrayList.size(); i++) {
23             try {
24                 Thread.sleep(800);
25             }
26             catch (InterruptedException e) {
27                 e.printStackTrace();
28             }
29             if (copyOnWriteArrayList.get(i) % 2 == 0) {
30                 System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "删除元素：" + copyOnWriteArrayList.remove(i));
31             }
32         }
33     }).start();
34 
35     Thread.sleep(10000);
36     for (Integer integer : copyOnWriteArrayList) {
37         System.out.println("CopyOnWriteArrayList剩余元素：" + integer);
38     }
39 }

CopyOnWriteArrayList源码分析

前面我们说到CopyOnWriteArrayList并不算是一种新的数据结构，而是一种思想，其核心思想就是当我们往一个容器添加元素的时候，不直接往当前容器添加，而是先将当前容器进行Copy，复制出一个新的容器，然后往新的容器里添加元素，添加完元素之后，再将原容器的引用指向新的容器。

根据上面所说的我们来看下CopyOnWriteArrayList添加元素的add方法：

 1 public boolean add(E e) {
 2     final ReentrantLock lock = this.lock;
 3     lock.lock();
 4     try {
 5         Object[] elements = getArray();
 6         int len = elements.length;
 7         Object[] newElements = Arrays.copyOf(elements, len + 1);
 8         newElements[len] = e;
 9         setArray(newElements);
10         return true;
11     } finally {
12         lock.unlock();
13     }
14 }

源码很简单，和上面的所说的实现一样，首先是我们所说的为了线程安全而加的重入锁，然后我们拿到CopyOnWriteArrayList中的数据源array，之后复制一份新的数组并将传入的值e添加到新数组，最后重新设置CopyOnWriteArrayList中的数据源为新数组。

以及set、remove方法均是如此，你可以对比着看下。

 1 public E set(int index, E element) {
 2     final ReentrantLock lock = this.lock;
 3     lock.lock();
 4     try {
 5         Object[] elements = getArray();
 6         E oldValue = get(elements, index);
 7 
 8         if (oldValue != element) {
 9             int len = elements.length;
10             Object[] newElements = Arrays.copyOf(elements, len);
11             newElements[index] = element;
12             setArray(newElements);
13         } else {
14             // Not quite a no-op; ensures volatile write semantics
15             setArray(elements);
16         }
17         return oldValue;
18     } finally {
19         lock.unlock();
20     }
21 }

 1 public E remove(int index) {
 2     final ReentrantLock lock = this.lock;
 3     lock.lock();
 4     try {
 5         Object[] elements = getArray();
 6         int len = elements.length;
 7         E oldValue = get(elements, index);
 8         int numMoved = len - index - 1;
 9         if (numMoved == 0)
10             setArray(Arrays.copyOf(elements, len - 1));
11         else {
12             Object[] newElements = new Object[len - 1];
13             System.arraycopy(elements, 0, newElements, 0, index);
14             System.arraycopy(elements, index + 1, newElements, index,
15                              numMoved);
16             setArray(newElements);
17         }
18         return oldValue;
19     } finally {
20         lock.unlock();
21     }
22 }

posted @ 2020-07-02 14:26 被猪附身的人阅读(144) 评论(0) 编辑收藏举报

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目录：

CopyOnWriteArrayList是什么

为什么要有CopyOnWriteArrayList

如何使用CopyOnWriteArrayList

CopyOnWriteArrayList源码分析

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