Copy-On-Write簡(jiǎn)稱COW妇多，是一種用于程序設(shè)計(jì)中的優(yōu)化策略伤哺。其基本思路是，從一開始大家都在共享同一個(gè)內(nèi)容，當(dāng)某個(gè)人想要修改這個(gè)內(nèi)容的時(shí)候立莉，才會(huì)真正把內(nèi)容Copy出去形成一個(gè)新的內(nèi)容然后再改绢彤，這是一種延時(shí)懶惰策略。從JDK1.5開始Java并發(fā)包里提供了兩個(gè)使用CopyOnWrite機(jī)制實(shí)現(xiàn)的并發(fā)容器,它們是CopyOnWriteArrayList和CopyOnWriteArraySet蜓耻。CopyOnWrite容器非常有用茫舶，可以在非常多的并發(fā)場(chǎng)景中使用到。
什么是CopyOnWrite容器
CopyOnWrite容器即寫時(shí)復(fù)制的容器刹淌。通俗的理解是當(dāng)我們往一個(gè)容器添加元素的時(shí)候饶氏，不直接往當(dāng)前容器添加，而是先將當(dāng)前容器進(jìn)行Copy有勾，復(fù)制出一個(gè)新的容器疹启，然后新的容器里添加元素，添加完元素之后蔼卡，再將原容器的引用指向新的容器喊崖。這樣做的好處是我們可以對(duì)CopyOnWrite容器進(jìn)行并發(fā)的讀，而不需要加鎖菲宴，因?yàn)楫?dāng)前容器不會(huì)添加任何元素贷祈。所以CopyOnWrite容器也是一種讀寫分離的思想，讀和寫不同的容器喝峦。
CopyOnWriteArrayList的實(shí)現(xiàn)原理
在使用CopyOnWriteArrayList之前势誊，我們先閱讀其源碼了解下它是如何實(shí)現(xiàn)的。以下代碼是向CopyOnWriteArrayList中add方法的實(shí)現(xiàn)（向CopyOnWriteArrayList里添加元素）谣蠢，可以發(fā)現(xiàn)在添加的時(shí)候是需要加鎖的粟耻，否則多線程寫的時(shí)候會(huì)Copy出N個(gè)副本出來。
讀的時(shí)候不需要加鎖眉踱，如果讀的時(shí)候有多個(gè)線程正在向CopyOnWriteArrayList添加數(shù)據(jù)挤忙，讀還是會(huì)讀到舊的數(shù)據(jù)，因?yàn)閷懙臅r(shí)候不會(huì)鎖住舊的CopyOnWriteArrayList谈喳。
JDK中并沒有提供CopyOnWriteMap册烈，我們可以參考CopyOnWriteArrayList來實(shí)現(xiàn)一個(gè)，基本代碼如下：
實(shí)現(xiàn)很簡(jiǎn)單婿禽，只要了解了CopyOnWrite機(jī)制赏僧，我們可以實(shí)現(xiàn)各種CopyOnWrite容器，并且在不同的應(yīng)用場(chǎng)景中使用扭倾。
CopyOnWrite的應(yīng)用場(chǎng)景
CopyOnWrite并發(fā)容器用于讀多寫少的并發(fā)場(chǎng)景淀零。比如白名單，黑名單膛壹，商品類目的訪問和更新場(chǎng)景驾中，假如我們有一個(gè)搜索網(wǎng)站唉堪，用戶在這個(gè)網(wǎng)站的搜索框中，輸入關(guān)鍵字搜索內(nèi)容肩民，但是某些關(guān)鍵字不允許被搜索唠亚。這些不能被搜索的關(guān)鍵字會(huì)被放在一個(gè)黑名單當(dāng)中，黑名單每天晚上更新一次此改。當(dāng)用戶搜索時(shí)趾撵，會(huì)檢查當(dāng)前關(guān)鍵字在不在黑名單當(dāng)中，如果在共啃，則提示不能搜索。實(shí)現(xiàn)代碼如下：
代碼很簡(jiǎn)單暂题，但是使用CopyOnWriteMap需要注意兩件事情：
1. 減少擴(kuò)容開銷移剪。根據(jù)實(shí)際需要，初始化CopyOnWriteMap的大小薪者，避免寫時(shí)CopyOnWriteMap擴(kuò)容的開銷纵苛。
2. 使用批量添加。因?yàn)槊看翁砑友越颍萜髅看味紩?huì)進(jìn)行復(fù)制攻人，所以減少添加次數(shù)，可以減少容器的復(fù)制次數(shù)悬槽。如使用上面代碼里的addBlackList方法怀吻。
CopyOnWrite的缺點(diǎn)
CopyOnWrite容器有很多優(yōu)點(diǎn)，但是同時(shí)也存在兩個(gè)問題初婆，即內(nèi)存占用問題和數(shù)據(jù)一致性問題蓬坡。所以在開發(fā)的時(shí)候需要注意一下。
內(nèi)存占用問題磅叛。因?yàn)镃opyOnWrite的寫時(shí)復(fù)制機(jī)制屑咳，所以在進(jìn)行寫操作的時(shí)候，內(nèi)存里會(huì)同時(shí)駐扎兩個(gè)對(duì)象的內(nèi)存弊琴，舊的對(duì)象和新寫入的對(duì)象（注意:在復(fù)制的時(shí)候只是復(fù)制容器里的引用兆龙，只是在寫的時(shí)候會(huì)創(chuàng)建新對(duì)象添加到新容器里，而舊容器的對(duì)象還在使用敲董，所以有兩份對(duì)象內(nèi)存）紫皇。如果這些對(duì)象占用的內(nèi)存比較大，比如說200M左右臣缀，那么再寫入100M數(shù)據(jù)進(jìn)去坝橡，內(nèi)存就會(huì)占用300M，那么這個(gè)時(shí)候很有可能造成頻繁的Yong GC和Full GC精置。之前我們系統(tǒng)中使用了一個(gè)服務(wù)由于每晚使用CopyOnWrite機(jī)制更新大對(duì)象计寇，造成了每晚15秒的Full GC，應(yīng)用響應(yīng)時(shí)間也隨之變長(zhǎng)。
針對(duì)內(nèi)存占用問題番宁，可以通過壓縮容器中的元素的方法來減少大對(duì)象的內(nèi)存消耗元莫，比如，如果元素全是10進(jìn)制的數(shù)字蝶押，可以考慮把它壓縮成36進(jìn)制或64進(jìn)制踱蠢。或者不使用CopyOnWrite容器棋电，而使用其他的并發(fā)容器茎截，如ConcurrentHashMap。
數(shù)據(jù)一致性問題赶盔。CopyOnWrite容器只能保證數(shù)據(jù)的最終一致性企锌，不能保證數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)一致性。所以如果你希望寫入的的數(shù)據(jù)于未，馬上能讀到撕攒，請(qǐng)不要使用CopyOnWrite容器。
下面這篇文章驗(yàn)證了CopyOnWriteArrayList和同步容器的性能：
http://blog.csdn.net/wind5shy/article/details/5396887
下面這篇文章簡(jiǎn)單描述了CopyOnWriteArrayList的使用：
