Collection-CopyOnWriteArrayList

jdk版本:1.8.0_77
参考文档:jdk 1.8 docs

CopyOnWriteArrayList类图

CopyOnWriteArrayList继承关系

CopyOnWriteArrayList特点

  1. ArrayList线程安全的扩展版本,所有改变集合的操作(add,set...)需要首先对当前数组制作一份拷贝。
    @Test
    public void testAdd() throws InterruptedException, NoSuchFieldException, IllegalAccessException {
        CopyOnWriteArrayList copyOnWriteArrayList = new CopyOnWriteArrayList<>();
        copyOnWriteArrayList.add("1");
        System.out.println(ReflectUtilss.getFieldValue(copyOnWriteArrayList, "array"));
        copyOnWriteArrayList.add("2");
        System.out.println(ReflectUtilss.getFieldValue(copyOnWriteArrayList, "array"));
        copyOnWriteArrayList.add("3");
        System.out.println(ReflectUtilss.getFieldValue(copyOnWriteArrayList, "array"));
    }

运行结果:

[Ljava.lang.Object;@aec6354
[Ljava.lang.Object;@1c655221
[Ljava.lang.Object;@58d25a40

源代码:

    public boolean add(E e) {
        final ReentrantLock lock = this.lock;
        lock.lock();
        try {
            Object[] elements = getArray();
            int len = elements.length;
            Object[] newElements = Arrays.copyOf(elements, len + 1);//创建新的数组对象
            newElements[len] = e;
            setArray(newElements);
            return true;
        } finally {
            lock.unlock();
        }
    }

由此可见,每次添加操作集合中的数组对象不再是操作之前的数组对象

  1. 每次修改拷贝新版本花费巨大,在读多写少(相比Vector中方法使用synchronized同步锁)情况下它是更好的选择方案。
    @Test
    public void testCompareCopyOnWriteArrayListandSynchronizedMap() throws InterruptedException {
        ArrayList<Integer> arrayList = new ArrayList<>();
        for (int i = 0; i < 100000; i++) {
            arrayList.add(i);
        }
        List sychronizedList = Collections.synchronizedList(arrayList);
        List copyOnWriteArrayList = new CopyOnWriteArrayList<>(arrayList);
        RunTest[] runTests = new RunTest[64];
        for (int i = 0; i < runTests.length; i++) {
            runTests[i] = new RunTest(sychronizedList);
        }
        for (int i = 0; i < runTests.length; i++) {
            runTests[i].start();
        }
        for (int i = 0; i < runTests.length; i++) {
            runTests[i].join();
        }
        System.out.println(RunTest.TIME);
        RunTest.TIME = 0l;
        for (int i = 0; i < runTests.length; i++) {
            runTests[i] = new RunTest(copyOnWriteArrayList);
        }
        for (int i = 0; i < runTests.length; i++) {
            runTests[i].start();
        }
        for (int i = 0; i < runTests.length; i++) {
            runTests[i].join();
        }
        System.out.println(RunTest.TIME);
    }

运行结果:

sychronized list run time:12125628
copyonwritearraylist run time:3324206

在设置64个线程(本机其实是双核四线程...)执行读取读取操作,CopyOnWriteArrayList比加锁的List速度上快了有4倍之多,在多线程下共享集合(集合不常改变)最好使用CopyOnWriteArrayList。

  1. 在创建迭代器时复制一份数组拷贝(快照),在迭代期间数组不会被改变,调用remove、set、add方法抛出UnsupportedOperationException异常。
    @Test
    public void testIterator() throws InterruptedException, NoSuchFieldException, IllegalAccessException {
        CopyOnWriteArrayList copyOnWriteArrayList = new CopyOnWriteArrayList<>();
        //COWIterator
        Iterator iterator = copyOnWriteArrayList.iterator();
        //throw UnsupportedOperationException
        iterator.remove();
    }

运行结果:

java.lang.UnsupportedOperationException
    at java.util.concurrent.CopyOnWriteArrayList$COWIterator.remove(CopyOnWriteArrayList.java:1176)
        public void remove() {//COWIterator
            throw new UnsupportedOperationException();
        }

之所以这样设置是因为CopyOnWrite必须在改变数组是先制作一份拷贝,所以迭代中不允许移除、变更元素。

  1. null也可以保存在对象中。
    @Test
    public void testNull() throws InterruptedException, NoSuchFieldException, IllegalAccessException {
        CopyOnWriteArrayList copyOnWriteArrayList = new CopyOnWriteArrayList<>();
        copyOnWriteArrayList.add(null);
    }
  1. 内存一致性原则:一个线程向CopyOnWriteArrayList添加对象动作一定happen-before在其之后另一个线程从CopyOnWriteArrayList移除对象。
    @Test
    public void testHappenBefore() throws InterruptedException, NoSuchFieldException, IllegalAccessException {
        CopyOnWriteArrayList copyOnWriteArrayList = new CopyOnWriteArrayList<>();
        copyOnWriteArrayList.add("test");
        Thread threadB = new Thread() {
            @Override
            public void run() {
                try {
                    Thread.sleep(5000l);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                try {
                    System.out.println("thread add before:" + ReflectUtilss.getFieldValue(copyOnWriteArrayList, "array"));
                    copyOnWriteArrayList.remove("test");
                    System.out.println("thread add before:" + ReflectUtilss.getFieldValue(copyOnWriteArrayList, "array"));
                } catch (NoSuchFieldException e) {
                    e.printStackTrace();
                } catch (IllegalAccessException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                System.out.println("thread B remove elements");
            }
        };
        threadB.start();
        System.out.println("main add before:" + ReflectUtilss.getFieldValue(copyOnWriteArrayList, "array"));
        copyOnWriteArrayList.add("test");//thread A add elements
        System.out.println("main add after:" + ReflectUtilss.getFieldValue(copyOnWriteArrayList, "array"));
        threadB.join();
    }

运行结果:

main add before:[Ljava.lang.Object;@aec6354
main add after:[Ljava.lang.Object;@1c655221
thread add before:[Ljava.lang.Object;@1c655221
thread add before:[Ljava.lang.Object;@24b8368a
  1. 为了避免每次添加操作都新建一个数组对象,每次添加时添加一个集合而不是单个对象。
    @Test
    public void testBetterWay() throws InterruptedException, NoSuchFieldException, IllegalAccessException {
        CopyOnWriteArrayList copyOnWriteArrayList = new CopyOnWriteArrayList<>();
        copyOnWriteArrayList.add("test1");//bad
        //good
        ArrayList<Object> list = new ArrayList<>();
        list.add("test2");
        list.add("test3");
        copyOnWriteArrayList.addAll(list);
    }

代码

最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 221,695评论 6 515
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 94,569评论 3 399
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 168,130评论 0 360
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 59,648评论 1 297
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 68,655评论 6 397
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 52,268评论 1 309
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 40,835评论 3 421
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 39,740评论 0 276
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 46,286评论 1 318
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 38,375评论 3 340
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 40,505评论 1 352
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 36,185评论 5 350
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 41,873评论 3 333
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 32,357评论 0 24
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 33,466评论 1 272
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 48,921评论 3 376
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 45,515评论 2 359

推荐阅读更多精彩内容