CopyOnWriteArrayList实现原理及源码分析

• 场景

         CopyOnWriteArrayList是Java并发包中提供的一个并发容器，它是个线程安全且读操做无锁的ArrayList，写操做则经过建立底层数组的新副原本实现，是一种读写分离的并发策略，咱们也能够称这种容器为"写时复制器"，Java并发包中相似的容器还有CopyOnWriteSet。

• 实现原理 

         集合框架中的ArrayList是非线程安全的，Vector虽是线程安全的，但因为简单粗暴的锁同步机制，性能较差。而CopyOnWriteArrayList则提供了另外一种不一样的并发处理策略（固然是针对特定的并发场景）。

        不少时候，咱们的系统应对的都是读多写少的并发场景。CopyOnWriteArrayList容器容许并发读，读操做是无锁的，性能较高。至于写操做，好比向容器中添加一个元素，则首先将当前容器复制一份，而后在新副本上执行写操做，结束以后再将原容器的引用指向新容器。

• CopyOnWriteArrayList优势分析

        读操做性能很高，由于无需任何同步措施，比较适用于读多写少的并发场景。Java的list在遍历时，若中途有别的线程对list容器进行修改，则会抛出ConcurrentModificationException异常。而CopyOnWriteArrayList因为其"读写分离"的思想，遍历和修改操做分别做用在不一样的list容器，因此在使用迭代器进行遍历时候，也就不会抛出ConcurrentModificationException异常了。

•  CopyOnWriteArrayList缺点分析

        缺点也很明显，一是内存占用问题，毕竟每次执行写操做都要将原容器拷贝一份，数据量大时，对内存压力较大，可能会引发频繁GC；二是没法保证明时性，Vector对于读写操做均加锁同步，能够保证读和写的强一致性。而CopyOnWriteArrayList因为其实现策略的缘由，写和读分别做用在新老不一样容器上，在写操做执行过程当中，读不会阻塞但读取到的倒是老容器的数据。

• 源码分析 

          

         添加的逻辑很简单，先将原容器copy一份，而后在新副本上执行写操做，以后再切换引用。固然此过程是要加锁的。

        删除操做

        

        删除操做同理，将删除要删除元素以外的其余元素拷贝到新副本中，而后切换引用，将原容器引用指向新副本。同属写操做，须要加锁。

        再来看看读操做，CopyOnWriteArrayList的读操做是不用加锁的，性能很高。

        

        直接读取便可，无需加锁