并发容器 J.U.C（一）CopyOnWriteArrayList

最新推荐文章于 2022-03-20 11:11:32 发布

乌鲁木齐001号程序员

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本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/weixin_33669968/article/details/88904832

本文介绍了一种线程安全的集合类CopyOnWriteArrayList，详细解释了其工作原理，包括通过复制原有数组并在新副本上进行写操作来实现线程安全的特点。文章还提供了一个示例程序，展示了如何在多线程环境中使用此类来安全地添加元素。

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J.U.C

其实就是JDK提供的一个包：java.util.concurrent

CopyOnWriteArrayList

相较于ArrayList，CopyOnWriteArrayList是线程安全的；
在添加新元素时，先将数组拷贝一份，在新数组中写，写完在把引用指向新数组；
CopyOnWriteArrayList的add操作是在锁的保护下进行的；
读操作是在原数组上进行的，不需要加锁；

CopyOnWriteArrayList缺点

写操作时复制数组，消耗内存；
不能用于实时读的场景，在多线程情况下，可能读到落后的数据，写期间允许读；
在频繁的写操作时慎用，在高性能互联网应用中，很容易引起故障；

通常，共享的List不会很大，修改的情况也会很少，可以代替ArrayList满足线程安全的要求；

CopyOnWriteArrayList示例

import com.example.concurrency.annotations.ThreadSafe;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;

import java.util.List;
import java.util.concurrent.CopyOnWriteArrayList;
import java.util.concurrent.CountDownLatch;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.Semaphore;

@Slf4j
@ThreadSafe
public class CopyOnWriteArrayListExample {

    // 请求总数
    public static int clientTotal = 5000;

    // 同时并发执行的线程数
    public static int threadTotal = 200;

    private static List<Integer> list = new CopyOnWriteArrayList<>();

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        ExecutorService executorService = Executors.newCachedThreadPool();
        final Semaphore semaphore = new Semaphore(threadTotal);
        final CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(clientTotal);
        for (int i = 0; i < clientTotal; i++) {
            final int count = i;
            executorService.execute(() -> {
                try {
                    semaphore.acquire();
                    update(count);
                    semaphore.release();
                } catch (Exception e) {
                    log.error("exception", e);
                }
                countDownLatch.countDown();
            });
        }
        countDownLatch.await();
        executorService.shutdown();
        log.info("size:{}", list.size());
    }

    private static void update(int i) {
        list.add(i);
    }
}

输出：

13:59:46.178 [main] INFO com.example.concurrency.example.concurrent.CopyOnWriteArrayListExample - size:5000