【高并发系列】21、JDK并发容器 - 高效读取 CopyOnWriteArrayList

最新推荐文章于 2024-04-08 22:41:37 发布

hellboy0621

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分类专栏： Java 文章标签： CopyOnWriteArrayList 高效读取

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本文深入解析了CopyOnWriteArrayList的并发控制机制，详细介绍了其读操作如何通过避免锁来提高效率，以及写操作如何利用锁和数组复制来确保线程安全。CopyOnWriteArrayList在读取时不加锁，但在写入时会复制整个数组并添加新元素，然后替换旧数组，实现了读写的高效并发。

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对于CopyOnWriteArrayList来说，读取之间不加锁，而且写入也不阻塞读取操作，只有写入和写入之间需要同步等待；

读取：

/** The array, accessed only via getArray/setArray. */
private transient volatile Object[] array;
public E get(int index) {
    return get(getArray(), index);
}
/**
 * Gets the array.  Non-private so as to also be accessible
 * from CopyOnWriteArraySet class.
 */
final Object[] getArray() {
    return array;
}
@SuppressWarnings("unchecked")
private E get(Object[] a, int index) {
    return (E) a[index];
}

内部数组array不会发生修改，只会被另一个array替换，所以在读取代码中没有同步控制和锁操作也可以保证数据的安全；

写操作：

/**
 * Appends the specified element to the end of this list.
 *
 * @param e element to be appended to this list
 * @return {@code true} (as specified by {@link Collection#add})
 */
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();
    }
}

对于写-写操作加锁，使用Arrays.copyOf()对数组复制，并加入新增元素，并使用setArray()替换老的数组array，并且因为array变量是volatile类型的，所以可以被读取线程所见；