java核心基础--jdk源码分析学习--CopyOnWriteArrayList

深入探讨CopyOnWriteArrayList如何通过ReentrantLock保证线程安全,剖析其add()方法实现,及对超大数组处理的局限性。

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java.util.concurrent.CopyOnWriteArrayList

CopyOnWriteArrayList是线程安全的ArrayList, 使用ReentrantLock来保证add时的线程安全

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();
        }
    }

add()方法是CopyOnWriteArrayList作为ArrayList线程安全版本最重要的方法,代码本身很简单

1. 内部用Object数组存储对象
private transient volatile Object[] array;
2. get(), index()等获取元素时的方法都是不加锁的
3. 所有add(), addAll(), addIfAbsent(), set() 等添加元素的过程
  1. 使用ReentrantLock加锁,实现线程安全
        final ReentrantLock lock = this.lock;
        lock.lock();
  1. 产生一个指向内部Object[]数组容器的【引用】,不是【直接】使用内部对象,因为如果直接使用,当add()修改了数组,而get()去获取原来数组,会报错
Object[] elements = getArray();
  1. Arrays.copyOf()生成新的,长度+1的数组,然后存放要放入的对象,并替换内部数组容器的引用
            int len = elements.length;
            Object[] newElements = Arrays.copyOf(elements, len + 1);  //生成新数组,长度+1
            newElements[len] = e;  //放入要存入的对象
            setArray(newElements); //替换引用

而且每次调用使用Arrays.copyOf()生成新Object[]来存储对象

  1. 注意内存占用,add()时会产生当前容器Object[] 数组的副本,不适合使用CopyOnWriteArrayList处理超大数组
  2. 每次调用会使用Arrays.copyOf(),效率不高
4. get()操作由于没有加锁,所以并不保证容器Object[] 数组的【实时】一致,比如 遍历或者得到数组长度时,会不一致
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