并发容器set

对于List或者Set 而言，增、删操作其实都是针对整个容器，因此每次操作都不可避免的需要锁定整个容器空间，性能肯定会大打折扣。要实现一个线程安全的List/Set，只需要在修改操作的时候进行同步即可， 比如使用java.util.Collections.synchronizedList(List) 或者java.util.Collections.synchronizedSet(Set) 。当然也可以使用Lock 来实现线程安全的List/Set。

通常情况下我们的高并发都发生在“多读少写”的情况，因此如果能够实现一种更优秀的算法这对生产环境还是很有好处的。ReadWriteLock 当然是一种实现。CopyOnWriteArrayList/CopyOnWriteArraySet 确实另外一种思路。

CopyOnWriteArrayList/CopyOnWriteArraySet 的基本思想是一旦对容器有修改，那么就“复制”一份新的集合，在新的集合上修改，然后将新集合复制给旧的引用。当然了这部分少不了要加锁。显然对于CopyOnWriteArrayList/CopyOnWriteArraySet 来说最大的好处就是“读”操作不需要锁了。

读实现

1. List 仍然是基于数组的实现，因为只有数组是最快的。

2. 为了保证无锁的读操作能够看到写操作的变化，因此数组array 是volatile 类型的。

3. get/indexOf/iterator 等操作都是无锁的，同时也可以看到所操作的都是某一时刻array
   的镜像（这得益于数组是不可变化的）

4. add/set/remove/clear 等元素变化的都是需要加锁的，这里使用的是ReentrantLock。

   /** The array, accessed only via getArray/setArray. */
   private volatile transient Object[] array;
   public E get(int index) {
   return (E)(getArray()[index]);
   }
   private static int indexOf(Object o, Object[] elements, int index, int fence) {
   if (o == null) {
   for (int i = index; i < fence; i++)
   if (elements[i] == null)
   return i;
   } else {
   for (int i = index; i < fence; i++)
   if (o.equals(elements[i]))
   return i;
   }
   return -1;
   }
   public Iterator iterator() {
   return new COWIterator(getArray(), 0);
   }

写实现

public void clear() {
final ReentrantLock lock = this.lock;
lock.lock();
try {
setArray(new Object[0]);
} finally {
lock.unlock();
}
}

public E set(int index, E element) {
final ReentrantLock lock = this.lock;
lock.lock();
try {
Object[] elements = getArray();
Object oldValue = elements[index];
if (oldValue != element) {
int len = elements.length;
Object[] newElements = Arrays.copyOf(elements, len);
newElements[index] = element;
setArray(newElements);
} else {
// Not quite a no-op; ensures volatile write semantics
setArray(elements);
}
return (E)oldValue;
} finally {
lock.unlock();
}
}
final void setArray(Object[] a) {
array = a;
}

对于set 操作，如果元素有变化，修改后setArray(newElements);将新数组赋值还好理解。那
么如果一个元素没有变化，也就是上述代码的else 部分，为什么还需要进行一个无谓的setArray 操作？

复制

private final CopyOnWriteArrayList al;
/**
* Creates an empty set.
*/
public CopyOnWriteArraySet() {
al = new CopyOnWriteArrayList();
}
public boolean add(E e) {
return al.addIfAbsent(e);
}
对于CopyOnWriteArraySet ,只是持有一个CopyOnWriteArrayList，仅仅在add/addAll 的时候检测元素是否存在，如果存在就不加入集合中。