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JAVA容器系列一:CopyOnWriteArrayList源码解读

天使魔鬼 2022-03-11 阅读 64
java容器

一、CopyOnWriteArrayList介绍
①、CopyOnWriteArrayList,写数组的拷贝,支持高效率并发且是线程安全的,读操作无锁的ArrayList。所有可变操作都是通过对底层数组进行一次新的复制来实现。
②、CopyOnWriteArrayList适合使用在读操作远远大于写操作的场景里,比如缓存。它不存在扩容的概念,每次写操作都要复制一个副本,在副本的基础上修改后改变Array引用。CopyOnWriteArrayList中写操作需要大面积复制数组,所以性能肯定很差。
③、CopyOnWriteArrayList 合适读多写少的场景,不过这类慎用 ,因为谁也没法保证CopyOnWriteArrayList 到底要放置多少数据,万一数据稍微有点多,每次add/set都要重新复制数组,这个代价实在太高昂了。在高性能的互联网应用中,这种操作分分钟引起故障。

二、CopyOnWriteArrayList 有几个缺点:
1、由于写操作的时候,需要拷贝数组,会消耗内存,如果原数组的内容比较多的情况下,可能导致young gc或者full gc。

2、不能用于实时读的场景,像拷贝数组、新增元素都需要时间,所以调用一个set操作后,读取到数据可能还是旧的,虽然CopyOnWriteArrayList 能做到最终一致性,但是还是没法满足实时性要求;

public static void main(String[] args) {
        List<String> list = new CopyOnWriteArrayList<>();
        for(int i = 0; i<10000; i++){
            list.add("string" + i);
        }

        new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                while (true) {
                    if (list.size() > 0) {
                        String content = list.get(list.size() - 1);
                    }else {
                        break;
                    }
                }
            }
        }).start();

        new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                while (true) {
                    if(list.size() <= 0){
                        break;
                    }
                    list.remove(0);
                    try {
                        Thread.sleep(10);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
            }
        }).start();
    }
Exception in thread "Thread-0" java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException: 9963
	at java.util.concurrent.CopyOnWriteArrayList.get(CopyOnWriteArrayList.java:388)
	at java.util.concurrent.CopyOnWriteArrayList.get(CopyOnWriteArrayList.java:397)
	at com.example.demo.controller.Test01Cont$1.run(Test01Cont.java:64)
	at java.lang.Thread.run(Thread.java:748)

从上可以看出CopyOnWriteArrayList并不是完全意义上的线程安全,如果涉及到remove操作,一定要谨慎处理。

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