Java 併發基礎知識 CopyOnWriteArrayList 已完全解析

優質作者名單

j**a 併發基礎知識：CopyOnWriteArrayList 完全解析 - Programmer Goodcopyonwritearraylist該類最大的優點是讀取時不需要鎖定，非常適合讀寫較多的併發場景，因為它的寫入操作是通過複製底層資料來實現的，從而保證了讀取資料的一致性和效率，此外，它簡單易用， 是快速實現執行緒安全列表的不錯選擇，CopyOnWriteArrayList 在以讀取操作為主的場景下可以提供出色的效能和穩定性。

copyonwritearraylist類實現listrandomaccess跟cloneableinterface 是乙個執行緒安全變體，在修改諸如addset等等），它複製底層陣列，然後修改複製的陣列，修改完成後再將內部引用指向新的陣列，這使得讀取操作可以在沒有任何鎖定的情況下進行，因此非常適合讀取次數多、寫入次數少的併發場景。

假設有乙個新聞發布系統，它維護著乙個需要經常閱讀的新聞列表（使用者瀏覽新聞），但只是偶爾修改（發布新新聞或更新現有新聞），在本例中，使用copyonwritearraylist儲存新聞列表可能是乙個不錯的選擇。

讀取操作：當使用者瀏覽新聞時，系統需要從新聞列表中讀取資料，因為copyonwritearraylist讀取操作是無鎖的，因此多個使用者可以同時閱讀新聞列表而不會相互阻塞，這有助於提高系統的吞吐量。 寫入操作：當新聞編輯發布新新聞或更新現有新聞時，系統需要修改新聞列表copyonwritearraylist寫入會複製整個底層陣列，但由於它們不常見，因此不會成為效能瓶頸，並且由於寫入是在新陣列上進行的，因此讀取不會被阻止，這有助於保持系統響應。 copyonwritearraylist類特別適合讀取和寫入次數較低的方案，它們通常用於解決如下方案中的問題：

執行緒安全：在多執行緒環境中，正常arraylist如果有多個執行緒同時修改，則不是執行緒安全的arraylist，這可能導致資料不一致copyonwritearraylist執行緒安全是通過內部複製機制來保證的，即當乙個執行緒修改列表（如新增或刪除元素）時，會先複製當前列表的副本，然後對副本進行修改，修改完成後再將內部引用指向新副本，這樣讀取操作就可以繼續在原始列表上進行，而不會被修改所阻塞操作。讀/寫分離：由於copyonwritearraylist寫入操作（修改操作）在新陣列上執行，而讀取操作在原始未修改的陣列上執行，因此讀取和寫入操作不會相互干擾copyonwritearraylist它在高併發讀取的場景中表現良好。 資料一致性：通過複製整個底層陣列來確保修改操作的原子性copyonwritearraylist提供了強一致性保證，因此讀取者要麼看到修改前的列表狀態，要麼看到修改後的列表狀態，而不是中間狀態。 copyonwritearraylist它並不適合所有場景，因為寫入操作需要複製整個底層陣列，因此當列表較大或寫入操作非常頻繁時，會導致記憶體開銷大，效能下降。

下面是乙個簡單的 j**a 程式，演示了如何使用它copyonwritearraylist類，乙個是在案例中建立的copyonwritearraylist例項，並模擬多個執行緒同時讀寫，如下所示：

import j**a.util.list; 

import j**a.util.concurrent.copyonwritearraylist; 
public class copyonwritearraylistdemo catch (interruptedexception e) 
system.out.println("writer thread finished!"); 
.start();
啟動多個執行緒以從列表中讀取元素
for (int i = 0; i < 3; i++)catch (interruptedexception e) 
.start();

copyonwritearraylist類提供執行緒安全arraylist實現，它通過在修改時複製基礎陣列來實現執行緒安全，因此它特別適合讀取較多而寫入較少的併發方案，以下是 CopyOnWriteArrayList 類中一些主要方法的含義：

一、施工方法

copyonwritearraylist()：建立乙個空的copyonwritearraylistcopyonwritearraylist(collection c)：建立乙個包含指定集合中所有元素的元素copyonwritearraylist2.閱讀方法（通常不會阻止，因為您在閱讀時不需要鎖定）。

get(int index)：獲取指定索引位置的元素。 iterator()：返回乙個迭代器，用於迴圈訪問列表中的元素。 listiterator()：返回乙個列表迭代器，該迭代器允許在任何方向上遍歷列表，並修改元素（儘管在copyonwritearraylist修改乙個元素實際上會被丟擲unsupportedoperationexceptiontoarray()：返回包含列表中所有元素的陣列。 3.修改方法（修改時複製基礎陣列可能需要更多時間）。

add(e e)：在列表末尾新增元素。 add(int index, e element)：在列表中的指定位置插入元素。 addall(collection c)：將指定集合中的所有元素新增到列表的末尾。 addall(int index, collection c)：將指定集合中的所有元素插入到列表中的指定位置。 set(int index, e element)：替換列表中指定的元素。 remove(int index)：從列表中的指定位置刪除元素。 remove(object o)：刪除列表中的第乙個指定元素（如果存在）。 removeall(collection c)：從列表中刪除指定集合中包含的所有元素。 retainall(collection c)：僅保留列表中指定集合中包含的元素。 clear()：清除列表中的所有元素。 4. 查詢方式

contains(object o)：檢查列表中是否包含指定的元素。 containsall(collection c)：檢查列表是否包含指定集中的所有元素。 isempty()：檢查列表是否為空。 size()：返回列表中的元素數。 indexof(object o)：返回列表中指定元素首次出現的索引，如果列表不包含此元素，則返回 -1。 lastindexof(object o)：返回列表中指定元素最後一次出現的索引，如果列表不包含此元素，則返回 -1。 5.其他方法

sublist(int fromindex, int toindex)：返回列表中指定的部分檢視（注意返回的不是新的獨立列表，對返回列表的修改會影響原始列表，而是由於。copyonwritearraylist，則會丟擲修改操作unsupportedoperationexceptionequals(object o)：比較此列表是否等於指定的物件。 hashcode()：返回列表的雜湊碼值。 copyonwritearraylist寫入操作（修改方法）是通過複製底層陣列來實現的，因此在高併發寫入場景中效能可能會受到嚴重影響，在這種情況下，其他併發資料結構（如concurrenthashmapsegment陣列concurrentlinkedqueue或concurrentskiplistmap等等，可能是更好的選擇。 但是，建議在讀取次數較多且寫入次數較少的情況下使用copyonwritearraylist，它提供了高效且執行緒安全的解決方案。

j**a 併發基礎知識：CopyOnWriteArrayList 完全解析 - Programmer GoodcopyonwritearraylistClass 是乙個執行緒安全列表實現，非常適合讀取次數多、寫入次數少的併發場景，優點是讀取操作不需要鎖定，效能高效，可以保證資料的一致性。 在寫入操作過程中，會複製底層陣列，避免阻塞讀取操作，從而實現讀寫分離。 但是，寫入成本很高，因為每次修改都需要複製整個陣列，這在資料量大或寫入頻繁時會產生顯著的效能開銷，並且不適合需要頻繁修改列表的場景，因為每次修改都會生成乙個新的陣列副本， 導致更高的記憶體占用。

在讀取操作遠多於寫入操作，且實時資料要求不高的場景下copyonwritearraylist這是乙個不錯的選擇，但如果寫入頻繁或資料量大，建議考慮其他更適合的併發資料結構，例如：concurrentlinkedqueue或concurrenthashmap等。

跟著我，每天學習網際網絡程式設計技術——程式設計師古德結束！end!end!

j**a 併發基礎知識：ConcurrentSkiplistMap 已完全解析。

j**a 併發基礎：ConcurrentSkipListSet 完整分析！

j**a 併發基礎知識：SynchronousQueue 完整分析！

j**a 併發基礎知識：ConcurrentLinkedQueue 全解像度！

J**A 併發基礎知識：交換器全解像度！