CopyOnWriteList簡介

ArrayList是線程不安全的，于是JDK在java.util.concurrent包下新增了一個線程并發(fā)安全的List-CopyOnWriteList，中心思想就是copy-on-write刃唐。簡單來說就是讀寫分離蟆肆，讀時共享唇礁，寫時復(fù)制(原本的array)更新(且為獨(dú)占式的加鎖)扫俺，而我們下面分析的源碼實(shí)現(xiàn)就是這個思想的體現(xiàn)彤枢。

成員屬性：

一個final鎖對象lock

使用volatile修飾的array,保證寫線程更新array之后別的線程能夠看到更新后的array,但是不能保證實(shí)時性：在數(shù)組副本上添加元素之后狰晚，還沒有更新array指向新地址之前，別的線程看到的還是舊的array缴啡。

后面一個是獲取數(shù)組壁晒，一個是設(shè)置數(shù)組。

構(gòu)造方法：

無參構(gòu)造方法就是創(chuàng)建一個新的長度為0的object數(shù)組业栅，然后調(diào)用setArray方法將其設(shè)置給CopyOnWriteList的成員變量array秒咐。

添加元素add(E e)?

修改元素set(int index,E element)

刪除元素remove(int index)

獲取元素get(i)

使用get(i)可以獲取指定位置i的元素

1 獲取array數(shù)組這里的get方法也體現(xiàn)了copy-on-write-list的弱一致性問題谬晕。

2 訪問傳入入?yún)⑾聵?biāo)的元素

我們看到get過程是沒有加鎖的，假設(shè)threadA執(zhí)行1之后2之前携取，這時恰好threadB執(zhí)行remove操作攒钳，threadB或獲取獨(dú)占鎖，然后執(zhí)行寫時復(fù)制操作歹茶，即復(fù)制一個新的數(shù)組newArray夕玩，然后在newArray中執(zhí)行刪除操作，更新array惊豺。如果在執(zhí)行setArray之前ThreadA搶到CPU時間片繼續(xù)執(zhí)行代碼燎孟，那么此時get還是從舊數(shù)組里面取得元素此時元素可能已經(jīng)被刪除了，所以這就是弱一致性問題尸昧。但卻保證了最終一致性揩页。

適用場景：

讀操作可以盡可能的快，而寫即使慢一些也沒關(guān)系烹俗，在很多 應(yīng)用場景中爆侣，讀操作可能會遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于寫操作。黑名單是最典型的場景幢妄，假如我們有一個搜索網(wǎng)站兔仰，用戶在這個網(wǎng)站的搜索框中，輸入關(guān)鍵字搜索內(nèi)容蕉鸳，但是某些關(guān)鍵字不允許被搜索乎赴，這些不能被搜索的關(guān)鍵字會被放在一個黑名單中，黑名單并不需要實(shí)時更新潮尝，可能一段時間更新一次就行了榕吼，用戶每天多次搜索時，會檢查當(dāng)前關(guān)鍵字在不在黑名單中勉失，如果在羹蚣，則不能搜索，這種讀多寫少的場景也很適合使用CopyOnWrite集合乱凿。

讀寫規(guī)則：

讀寫鎖的思想是：讀讀共享顽素，寫寫互斥，讀寫互斥徒蟆，寫讀互斥戈抄，原因是由于讀操作不會修改原有的數(shù)據(jù)，因此并發(fā)讀并不會有安全問題后专；而寫操作是不安全的，所以當(dāng)寫操作時输莺，不允許有讀操作加入戚哎，也不允許第二個寫線程加入裸诽。

為了將讀取的性能發(fā)揮到極致，CopyOnWriteArrayList讀取是完全不加鎖的型凳，寫入也不會阻塞讀取操作丈冬，也就是你可以在寫入的同時進(jìn)行讀取，只有寫入和寫入之間需要進(jìn)行同步甘畅，也就是不允許多個寫入同時發(fā)生埂蕊，但是在寫入時允許讀取同時發(fā)生，這樣一來疏唾，讀操作的性能就會大幅度提升蓄氧。

CopyOnWriteArrayList思想：

我們可以這樣打個比方，比如我在寫一篇簡書或者是修改一篇簡書文章槐脏，其實(shí)我正在修改只是沒有點(diǎn)擊保存重新發(fā)布喉童，所以別人看到的就是我之前沒有修改的那一篇(舊數(shù)據(jù))。只要這時我寫完了修改完了顿天。點(diǎn)擊保存(替換地址)堂氯，而這時你們看到的就是我新修改完后的簡書文章了。

因?yàn)闊o計(jì)其數(shù)的讀者可能正在讀我那一篇簡書文章牌废，他們之間肯定是不可以阻塞的咽白，假如阻塞的話，那么就要面臨排隊(duì)讀博客了鸟缕。而且還要保證我修改簡書文章的時候晶框，讀者還能讀到簡書內(nèi)容，這時候就需要讀寫分離(讀與寫同時并發(fā)叁扫，互不影響)三妈，即達(dá)到寫有鎖，讀無鎖莫绣，讀寫直接不阻塞的效果畴蒲。

從CopyOnWriteArrayList的名字就可以看出來意思就是，當(dāng)容器需要被修改的時候对室，不直接修改當(dāng)前容器模燥，而是先將當(dāng)前容器進(jìn)行copy，復(fù)制出一個新的容器掩宜，然后修改新的容器蔫骂，完成修改之后，再將原容器的引用指向新的容器牺汤，這樣就完成了整個修改過程辽旋。

這樣做的好處就是，它利用了 不變性 原理，因?yàn)槿萜髅看涡薷亩际莿?chuàng)建新副本补胚，所以對于舊容器來說码耐，其實(shí)是不可變的，也是線程安全的溶其，無需進(jìn)一步的同步操作骚腥。我們也可以并發(fā)地讀，而不需要加鎖瓶逃，因?yàn)楫?dāng)前容器不會添加任何元素束铭，也不會有修改。

CopyOnWriteArrayList的所有操作(add,set,remove等)都是通過創(chuàng)建底層數(shù)組的新副本來實(shí)現(xiàn)的厢绝，所以CopyOnWrite容器也是一種讀寫分離的思想體現(xiàn)契沫，讀和寫使用不同的容器。

缺點(diǎn)：

因?yàn)槭褂昧藢憰r復(fù)制機(jī)制代芜，所以在進(jìn)行寫操作的時候埠褪，內(nèi)存里會同時駐扎兩個對象的內(nèi)存，這一點(diǎn)會占用額外的內(nèi)存空間挤庇。

在元素較多或復(fù)雜的情況下钞速，復(fù)制的開銷也很大。

復(fù)制過程不僅會占用多的內(nèi)存嫡秕，還會消耗CPU資源渴语，會降低整體性能。

數(shù)據(jù)一致性問題：

由于CopyOnWrite容器的修改是先修改副本昆咽，所以這次修改對于其他線程來說驾凶，并不是實(shí)時能看到的，只有在修改完成之后才能體現(xiàn)出來掷酗。如果你希望寫入的數(shù)據(jù)馬上被其他線程看到的話调违，CopyOnWrite容器不適合你。