Java 并发基础知识 CopyOnWriteArrayList 已完全解析

优质作者名单

j**a 并发基础知识：CopyOnWriteArrayList 完全解析 - Programmer Goodcopyonwritearraylist该类最大的优点是读取时不需要锁定，非常适合读写较多的并发场景，因为它的写入操作是通过复制底层数据来实现的，从而保证了读取数据的一致性和效率，此外，它简单易用， 是快速实现线程安全列表的不错选择，CopyOnWriteArrayList 在以读取操作为主的场景下可以提供出色的性能和稳定性。

copyonwritearraylist类实现listrandomaccess跟cloneableinterface 是一个线程安全变体，在修改诸如addset等等），它复制底层数组，然后修改复制的数组，修改完成后再将内部引用指向新的数组，这使得读取操作可以在没有任何锁定的情况下进行，因此非常适合读取次数多、写入次数少的并发场景。

假设有一个新闻发布系统，它维护着一个需要经常阅读的新闻列表（用户浏览新闻），但只是偶尔修改（发布新新闻或更新现有新闻），在本例中，使用copyonwritearraylist存储新闻列表可能是一个不错的选择。

读取操作：当用户浏览新闻时，系统需要从新闻列表中读取数据，因为copyonwritearraylist读取操作是无锁的，因此多个用户可以同时阅读新闻列表而不会相互阻塞，这有助于提高系统的吞吐量。 写入操作：当新闻编辑发布新新闻或更新现有新闻时，系统需要修改新闻列表copyonwritearraylist写入会复制整个底层阵列，但由于它们不常见，因此不会成为性能瓶颈，并且由于写入是在新阵列上进行的，因此读取不会被阻止，这有助于保持系统响应。 copyonwritearraylist类特别适合读取和写入次数较低的方案，它们通常用于解决如下方案中的问题：

线程安全：在多线程环境中，正常arraylist如果有多个线程同时修改，则不是线程安全的arraylist，这可能导致数据不一致copyonwritearraylist线程安全是通过内部复制机制来保证的，即当一个线程修改列表（如添加或删除元素）时，会先复制当前列表的副本，然后对副本进行修改，修改完成后再将内部引用指向新副本，这样读取操作就可以继续在原始列表上进行，而不会被修改所阻塞操作。读/写分离：由于copyonwritearraylist写入操作（修改操作）在新阵列上执行，而读取操作在原始未修改的阵列上执行，因此读取和写入操作不会相互干扰copyonwritearraylist它在高并发读取的场景中表现良好。 数据一致性：通过复制整个底层数组来确保修改操作的原子性copyonwritearraylist提供了强一致性保证，因此读取者要么看到修改前的列表状态，要么看到修改后的列表状态，而不是中间状态。 copyonwritearraylist它并不适合所有场景，因为写入操作需要复制整个底层数组，因此当列表较大或写入操作非常频繁时，会导致内存开销大，性能下降。

下面是一个简单的 j**a 程序，演示了如何使用它copyonwritearraylist类，一个是在案例中创建的copyonwritearraylist实例，并模拟多个线程同时读写，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();
启动多个线程以从列表中读取元素
for (int i = 0; i < 3; i++)catch (interruptedexception e) 
.start();

copyonwritearraylist类提供线程安全arraylist实现，它通过在修改时复制基础数组来实现线程安全，因此它特别适合读取较多而写入较少的并发方案，以下是 CopyOnWriteArrayList 类中一些主要方法的含义：

一、施工方法

copyonwritearraylist()：创建一个空的copyonwritearraylistcopyonwritearraylist(collection c)：创建一个包含指定集合中所有元素的元素copyonwritearraylist2.阅读方法（通常不会阻止，因为您在阅读时不需要锁定）。

get(int index)：获取指定索引位置的元素。 iterator()：返回一个迭代器，用于循环访问列表中的元素。 listiterator()：返回一个列表迭代器，该迭代器允许在任何方向上遍历列表，并修改元素（尽管在copyonwritearraylist修改一个元素实际上会被抛出unsupportedoperationexceptiontoarray()：返回包含列表中所有元素的数组。 3.修改方法（修改时复制基础数组可能需要更多时间）。

add(e e)：在列表末尾添加元素。 add(int index, e element)：在列表中的指定位置插入元素。 addall(collection c)：将指定集合中的所有元素添加到列表的末尾。 addall(int index, collection c)：将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)：替换列表中指定的元素。 remove(int index)：从列表中的指定位置删除元素。 remove(object o)：删除列表中的第一个指定元素（如果存在）。 removeall(collection c)：从列表中删除指定集合中包含的所有元素。 retainall(collection c)：仅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. 查询方式

contains(object o)：检查列表中是否包含指定的元素。 containsall(collection c)：检查列表是否包含指定集中的所有元素。 isempty()：检查列表是否为空。 size()：返回列表中的元素数。 indexof(object o)：返回列表中指定元素首次出现的索引，如果列表不包含此元素，则返回 -1。 lastindexof(object o)：返回列表中指定元素最后一次出现的索引，如果列表不包含此元素，则返回 -1。 5.其他方法

sublist(int fromindex, int toindex)：返回列表中指定的部分视图（注意返回的不是新的独立列表，对返回列表的修改会影响原始列表，而是由于。copyonwritearraylist，则会抛出修改操作unsupportedoperationexceptionequals(object o)：比较此列表是否等于指定的对象。 hashcode()：返回列表的哈希码值。 copyonwritearraylist写入操作（修改方法）是通过复制底层数组来实现的，因此在高并发写入场景中性能可能会受到严重影响，在这种情况下，其他并发数据结构（如concurrenthashmapsegment数组concurrentlinkedqueue或concurrentskiplistmap等等，可能是更好的选择。 但是，建议在读取次数较多且写入次数较少的情况下使用copyonwritearraylist，它提供了高效且线程安全的解决方案。

j**a 并发基础知识：CopyOnWriteArrayList 完全解析 - Programmer GoodcopyonwritearraylistClass 是一个线程安全列表实现，非常适合读取次数多、写入次数少的并发场景，优点是读取操作不需要锁定，性能高效，可以保证数据的一致性。 在写入操作过程中，会复制底层阵列，避免阻塞读取操作，从而实现读写分离。 但是，写入成本很高，因为每次修改都需要复制整个数组，这在数据量大或写入频繁时会产生显著的性能开销，并且不适合需要频繁修改列表的场景，因为每次修改都会生成一个新的数组副本， 导致更高的内存占用。

在读取操作远多于写入操作，且实时数据要求不高的场景下copyonwritearraylist这是一个不错的选择，但如果写入频繁或数据量大，建议考虑其他更适合的并发数据结构，例如：concurrentlinkedqueue或concurrenthashmap等。

跟着我，每天学习互联网编程技术——程序员古德结束！end!end!

j**a 并发基础知识：ConcurrentSkiplistMap 已完全解析。

j**a 并发基础：ConcurrentSkipListSet 完整分析！

j**a 并发基础知识：SynchronousQueue 完整分析！

j**a 并发基础知识：ConcurrentLinkedQueue 全分辨率！

J**A 并发基础知识：交换器全分辨率！