【JUC】8.CopyOnWriteArrayList源码分析
2024-10-21 15:27:05
CopyOnWriteArrayList
解决脏读问题；牺牲写的效率，提高读的效率
CopyOnWriteArrayList是一种读写分离的思想体现的ArrayList；
它将读写的操作对象分离开来；
写的过程中，通过复制出一片新的内存，在新的内存中执行完成写操作，再赋值回去，完成写操作；
在写的过程中，可以进行并发的读，因为操作的并不是同一片内存；
这样就避免了java.util.ConcurrentModificationException并发修改异常了；
下面一步步来看一下源码，怎么实现的？
只分析了部分常用的API的源码：读取get和写入add
构造器
直接看源码，不是很复杂；
public class CopyOnWriteArrayList<E>
implements List<E>, RandomAccess, Cloneable, java.io.Serializable { final transient ReentrantLock lock = new ReentrantLock();
private transient volatile Object[] array; //数据都会存储在这个array中
// 提供set，get方法
final Object[] getArray() {
return array;
}
final void setArray(Object[] a) {
array = a;
}
// ①无参构造器
public CopyOnWriteArrayList() {
setArray(new Object[0]); // 初始化一个长度0的array
}
// ②将一个Collection转化为CopyOnWriteArrayList
public CopyOnWriteArrayList(Collection<? extends E> c) {
Object[] elements;
// 此Collection就是CopyOnWriteArrayList，直接赋值
if (c.getClass() == CopyOnWriteArrayList.class)
elements = ((CopyOnWriteArrayList<?>)c).getArray();
else {
// 其余都转化为Object数组赋值
elements = c.toArray();
if (elements.getClass() != Object[].class)
elements = Arrays.copyOf(elements, elements.length, Object[].class);
}
setArray(elements);
}
// ③直接传入一个泛型数组
public CopyOnWriteArrayList(E[] toCopyIn) {
setArray(Arrays.copyOf(toCopyIn, toCopyIn.length, Object[].class));
}
add
添加方法，此类的重点方法：即：写操作的实现；
CopyOnWrite容器，即写时复制的容器；
添加元素的时候，并不直接添加，而是先将array复制一份给 Object[ ] newElements，且newElements长度加1，表示要添加一个元素；
添加的操作，都是针对newElements进行的，不对原array进行操作；
这样就将，写操作的内存，与读操作的内存分离开来，写的过程不会影响并发读取；
源码：
// 添加方法
public boolean add(E e) {
final ReentrantLock lock = this.lock;
lock.lock();// 枷锁
try {
Object[] elements = getArray();
int len = elements.length;
Object[] newElements = Arrays.copyOf(elements, len + 1);//复制出一个newElements
newElements[len] = e;// 添加元素
setArray(newElements);// 将添加完成的newElements赋值给原array
return true;
} finally {
lock.unlock();
}
}
final Object[] getArray() {
return array;
}
final void setArray(Object[] a) {
array = a;
}
get
读取操作，没有做任何的同步措施；
array并不会发生修改，只会在写操作后，直接替换，不存在数据安全问题；
public E get(int index) {
return get(getArray(), index);
}
private E get(Object[] a, int index) {
return (E) a[index];
}
final Object[] getArray() {
return array;
}
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