为什么线程安全的List推荐使用CopyOnWriteArrayList，而不是Vector？

最新推荐文章于 2025-03-30 19:51:55 发布

原创最新推荐文章于 2025-03-30 19:51:55 发布 · 279 阅读

1 ·

CC 4.0 BY-SA版权

文章标签：

#经验分享 #面试 #java

Java 专栏收录该内容

60 篇文章

订阅专栏

public Vector(int initialCapacity, int capacityIncrement) {
super();
if (initialCapacity < 0)
throw new IllegalArgumentException("Illegal Capacity: "+initialCapacity);
this.elementData = new Object[initialCapacity];
this.capacityIncrement = capacityIncrement;
}

从上面的构造器中可以看出，如果调用无参构造器，则会创建一个初始化容量为10，扩容容量为0的Vector集合。

1.2 如何扩容

Vector的扩容机制和ArrayList的很像，如果不清楚ArrayList的扩容机制，可以看看[这篇文章](()。这里我们直接看Vector的扩容方法grow。

private void grow(int minCapacity) {
// overflow-conscious code
// 初始化数组的长度，默认为10
int oldCapacity = elementData.length;
// 是否指定扩容容量，不指定扩容为原来的2倍
int newCapacity = oldCapacity + ((capacityIncrement > 0) ?
capacityIncrement : oldCapacity);
if (newCapacity - minCapacity < 0)
newCapacity = minCapacity;
if (newCapacity - MAX_ARRAY_SIZE > 0)
newCapacity = hugeCapacity(minCapacity);
elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity);
}

通过上面的方法，我们可以看出，如果指定了扩容容量的大小则扩容的新 《一线大厂Java面试题解析+后端开发学习笔记+最新架构讲解视频+实战项目源码讲义》无偿开源威信搜索公众号【编程进阶路】 数组大小为原来的数组加上扩容容量的大小，如果不指定扩容容量的大小则扩容的新数组大小为原来数组大小的2倍。这样扩容为原来的2倍是很消耗空间的，这也是Vector被弃用的原因之一。

除此之外，看过源码的同学可能发现了，Vector集合的所有操作元素的方法都加了synchronized关键字，这就导致了操作Vector的效率会非常低，在开发中，往往读操作的使用频率会远高于其他操作，而CopyOnWriteArrayList就是这样一种读操作效率远高于写操作效率的List，一起来看看。

二、CopyOnWriteArrayList源码简析

CopyOnWriteArrayList类图：

2.1 CopyOnWrite思想

CopyOnWrite简称COW，根据名字来看就是写入时复制。意思就是大家共同去访问一个资源，如果有人想要去修改这个资源的时候，就需要复制一个副本，去修改这个副本，而对于其他人来说访问得资源还是原来的，不会发生变化。

2.2 初始化CopyOnWriteArrayList

CopyOnWriteArrayList 底层是也是有数组实现的。本文我们只解读添加元素和读取元素的区别，删除修改元素原理和添加元素差不多，操作时都需要进行加锁，而读操作不会加锁。

CopyOnWriteArrayList主要有以下两个变量：

// 独占锁
final transient ReentrantLock lock = new ReentrantLock();

// 存放元素的数组
private transient volatile Object[] array;

我们仔细来分析一下上面两个属性，这两个思想是 CopyOnWriteArrayList 的核心。

lock：ReentrantLock，独占锁，多线程运行的情况下，只有一个线程会获得这个锁，只有释放锁后其他线程才能获得。
array：存放数据的数组，关键是被volatile修饰了，被volatile修饰，就保证了可见性，也就是一个线程修改后，其他线程立即可见。

最常用的初始化方式如下：

/**

Creates an empty list.
*/
public CopyOnWriteArrayList() {
setArray(new Object[0]);
}

/**

Sets the array.
*/
final void setArray(Object[] a) {
array = a;
}

初始化只是创建了一个空的数组，并将array指向它。

2.3 添加元素

public boolean add(E e) {
final ReentrantLock lock = this.lock;
lock.lock();
try {
// 获取原来的数组
Object[] elements = getArray();
// 原来数组的长度
int len = elements.length;
// 创建一个长度+1的新数组，并将原来数组的元素复制给新数组
Object[] newElements = Arrays.copyOf(elements, len + 1);
// 元素放在新数组末尾
newElements[len] = e;
// array指向新数组
setArray(newElements);
return true;
} finally {
lock.unlock();
}
}