文档章节

并发容器:CopyOnWriteArrayList

似是而非Sage
 似是而非Sage
发布于 2016/08/16 19:46
字数 732
阅读 28
收藏 0

0.ConpyOnWriteArrayList的使用场景

在多线程中,如果A线程在读取一个List时,B线程在向里面add数据,会抛出异常:java.util.ConcurrentModificationException

public class ErrorTest {

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        List<Integer> list = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5);

        final ArrayList<Integer> list_thrd = new ArrayList<>(list);
        Thread thread = new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                int count = 0;
                while (true) {
                    list_thrd.add(count++);
                }
            }
        });

        thread.setDaemon(true);
        thread.start();

        Thread.sleep(3);
        for (Integer integer : list_thrd) {
            System.out.println(integer);
        }
    }

}

运行这段代码,会抛出java.util.ConcurrentModificationException,即主线程在遍历list元素的时候,子线程在向里面添加元素。在这种情况下,我们可以使用CopyOnWriteArrayList进行操作。

1.初步了解CopyOnWriteArrayList

CopyOnWrite,字面意思就是写时复制。通俗的说,就是我们向容器中添加数据的时候,并不是向容器本身添加数据。而是,先copy一个副本,向里面添加记录,然后再将copy赋值给原对象。我们来看下面的代码

public class CopyOnWriteListTest {

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        List<Integer> temp = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5);

        final CopyOnWriteArrayList<Integer> list = new CopyOnWriteArrayList<>(temp);

        Thread thread = new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                int count = 0;
                while (true) {
                    list.add(count++);
                }
            }
        });

        thread.setDaemon(true);
        thread.start();

        Thread.sleep(3);
        for (Integer integer : list) {
            System.out.println(list.hashCode());
            System.out.println(integer);
        }
    }

}

我们在遍历CopyOnWriteArrayList集合的时候,同时打印出hashCode,可以看到输出结果:

-1813306013
1
1381289098
2
1109838168
3
-1094901371
4
-1008565321
5
-1813169375
0
-1540165649
1
-1441641759
2
1807730922
3
-870434537
4
-1185576945
5

这说明CopyOnWriteArrayList的add方法确实是创建了新的list对象,同时也不会抛出异常。

2.CopyOnWriteArrayList的实现原理

2.1 add方法

/** The lock protecting all mutators */
transient final ReentrantLock lock = new ReentrantLock();

/** The array, accessed only via getArray/setArray. */
private volatile transient Object[] array;
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);
            newElements[len] = e;
            setArray(newElements);
            return true;
        } finally {
            lock.unlock();
        }
    }
  • 添加方法使用了重入锁来保证多线程添加的时候,不会生成多个list的副本在内存中;
  • array对象使用了volatile修饰,保证了多线程环境下的可见性
  • 最后使用setArray来给array对象赋值

2.2 get方法

private E get(Object[] a, int index) {
        return (E) a[index];
    }

get方法没有使用锁,所以读取的还是旧的数据,因为写入的时候并没有锁住旧的array对象

3.CopyOnWriteArrayList的使用场景 

从刚刚的例子中我们可以看出,CopyOnWriteArrayList适合读多写少的场景。例如黑白名单等,将数据初始化到List当中,当有较少写操作的时候,可以保证多并发情况下,List的最终一致性。但是,它也是有缺点的:当执行add操作的时候,由于要copy出一个对象,这时会导致内存占用加大。可能会造成频繁的Young GC和Full GC。

© 著作权归作者所有

共有 人打赏支持
似是而非Sage
粉丝 4
博文 11
码字总数 10369
作品 0
嘉定
后端工程师
私信 提问
并发容器之写时拷贝的 List 和 Set

对于一个对象来说,我们为了保证它的并发性,通常会选择使用声明式加锁方式交由我们的 Java 虚拟机来完成自动的加锁和释放锁的操作,例如我们的 synchronized。也会选择使用显式锁机制来主动...

Single_YAM
2017/12/02
0
0
CopyOnWriteArrayList源码剖析

1.1前言 CopyOnWriteArrayList是JAVA中的并发容器类,同时也是符合写时复制思想的CopyOnWrite容器。写时复制思想即是当我们往一个容器添加元素的时候,不直接往当前容器添加,而是先将当前容...

筱虾米
06/14
0
0
CopyOnWriteArrayList与Collections.synchronizedMap性能

平台: AMD X2 5400+,2G RAM,JDK6,eclipse 3.4 CopyOnWriteArrayList:专为多线程并发设计的容器,“写入时复制”策略。 Collections.synchronizedMap:同步容器,独占策略。 分析: 可以...

MarkCo
2016/04/20
35
0
Java多线程-并发容器

Java多线程-并发容器 在Java1.5之后,通过几个并发容器类来改进同步容器类,同步容器类是通过将容器的状态串行访问,从而实现它们的线程安全的,这样做会消弱了并发性,当多个线程并发的竞争...

tianfuguoss
2015/12/01
185
0
CopyOnWriteArraylist解析

自从JDK1.5引入引入concurrentHashmap,CopyOnWriteArraylist等并发集合后,java集合体系得到了很大的完善,我们有多了不少特殊情境的选择。 我们都知道,ArrayList存数数据的结构为数组,获...

令飞
2015/04/18
0
0

没有更多内容

加载失败,请刷新页面

加载更多

Qt那些事0.0.15

以下与Q_DECLARE_METATYPE相关内容全部是翻译自Qt文档。参看QVariant Class | Qt Core 5.9以及QMetaType Class | Qt Core 5.9 QVariant QVariant::fromValue(const T& value) 返回一份包含v......

Ev4n
13分钟前
3
0
spring上传文件返回绝对路径,简单工具类

import com.google.common.io.Files;import lombok.extern.slf4j.Slf4j;import org.springframework.web.multipart.MultipartFile;import java.io.File;import java.io.IOExceptio......

Boss-x
25分钟前
4
0
1个开发如何撑起一个过亿用户的小程序

本文由云+社区发表 2018年12月,腾讯相册累计用户量突破1亿,月活1200万,阿拉丁指数排行 Top 30,已经成为小程序生态的重量级玩家。 三个多月来,腾讯相册围绕【在微信分享相册照片】这一核...

腾讯云加社区
31分钟前
9
0
golang ssh包使用方法介绍

在使用gexpect包发现很多问题之外,这里又尝试使用ssh user@127.0.0.1的思路进行用户切换。这里记录下具体的使用方法,遇到的ssh: must specify HostKeyCallback 问题的解法方法及最终使用过...

linuxprobe16
37分钟前
3
0
layer

Layui Layer在open弹出层中异步加载数据和form表单radio、checkbox、select不渲染,不可点击的解决办法 layer 实现弹窗提交信息 function confirmUpdateAward(i) { layer.open({ ...

mickelfeng
今天
2
0

没有更多内容

加载失败,请刷新页面

加载更多

返回顶部
顶部