CopyOnWriteArrayList源碼分析、使用場景說明

java.util.concurrent包下提供了很多併發編程使用的類，CopyOnWriteArrayList就是其中之一。

CopyOnWriteArrayList是線程安全容器(相對於ArrayList)，底層通過複製數組的方式來實現。CopyOnWriteArrayList在遍歷的使用不會拋出ConcurrentModificationException異常，並且遍歷的時候就不用額外加鎖，原因是CopyOnWriteArrayList遍歷操作的都是原數組！

這裏我們簡單分析一下CopyOnWriteArrayList的源碼。

CopyOnWriteArrayList主體部分定義：

CopyOnWriteArrayList的add方法：

CopyOnWriteArrayList的remove方法：

CopyOnWriteArrayList的set方法：

我們可以看出CopyOnWriteArrayList在進行寫操作時，複製出一個新數組，寫的操作在新數組中完成，最後將新數組交由array變量指向。寫的操作是有加鎖，讀的操作沒有加鎖。

我們可以簡單瞭解到CopyOnWriteArrayList缺點

1. 內存佔用：所有寫的操作都在新數組中完成，佔用內存較高
2. 弱一致性：弱一致性迭代，導致數據遍歷不是實時的

下面我們通過一段代碼來看CopyOnWriteArrayList錯誤的使用場景。

package com.copyonwrite;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.Random;
import java.util.Vector;
import java.util.concurrent.CopyOnWriteArrayList;

/**
 * 寫時複製容器 COW(Copy On Write)
 * 併發編程下，寫時效率低、讀時效率高；適用讀多寫少場景
 *
 * @author 小輝GE/小輝哥
 * <p>
 * 2019年8月25日 下午22:00:00
 */
@SuppressWarnings("unused")
public class CopyOnWriteList {
	public static void main(String[] args) {
		Random random = new Random();
		//定義list
		//List<String> list = new Vector();
		List<String> list = new CopyOnWriteArrayList<>();
		//定義多個線程
		List<Thread> threads = new ArrayList<Thread>();
		//構建Thread
		for (int i = 0; i < 100; i++) {
			threads.add(new Thread(()->{
				for(int j=0; j<1000; j++) list.add(String.valueOf(random.nextInt(10000)));
			}));
		}
		long start = System.currentTimeMillis();
		threads.forEach((o) -> o.start());
		// join是線程順序執行
		threads.forEach((o) -> {
			try {
				o.join();
			} catch (InterruptedException e) {
				e.printStackTrace();
			}
		});
		long end = System.currentTimeMillis();
		System.out.println("執行耗時爲：" + (end - start));
		System.out.println("list最終size爲：" + list.size());
		
	}
}

採用CopyOnWriteArrayList測試輸出結果如下：

採用Vector測試輸出結果如下：

結果分析：

我們可以看出在全是寫操作情況下Vector的性能要高出CopyOnWriteArrayList很多倍，因此當我們選擇CopyOnWriteArrayList，一定要在讀多寫少的場景。

以上代碼僅供參考，如有不當之處，歡迎指出！！！

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