CopyOnWriteArrayList 笔记

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概述

CopyOnWriteArrayList是ArrayList的一个线程安全的变体，其中所有可操作方法（add/set 等）都是通过底层数组进行一次新的复制来实现的。

/**
 * A thread-safe random-access list.
 *
 * <p>Read operations (including {@link #get}) do not block and may overlap with
 * update operations. Reads reflect the results of the most recently completed
 * operations. Aggregate operations like {@link #addAll} and {@link #clear} are
 * atomic; they never expose an intermediate state.
 *
 * <p>Iterators of this list never throw {@link
 * ConcurrentModificationException}. When an iterator is created, it keeps a
 * copy of the list's contents. It is always safe to iterate this list, but
 * iterations may not reflect the latest state of the list.
 *
 * <p>Iterators returned by this list and its sub lists cannot modify the
 * underlying list. In particular, {@link Iterator#remove}, {@link
 * ListIterator#add} and {@link ListIterator#set} all throw {@link
 * UnsupportedOperationException}.
 *
 * <p>This class offers extended API beyond the {@link List} interface. It
 * includes additional overloads for indexed search ({@link #indexOf} and {@link
 * #lastIndexOf}) and methods for conditional adds ({@link #addIfAbsent} and
 * {@link #addAllAbsent}).
 */

该方法一般需要很大的开销，但是当遍历操作的数量大大超过可变操作的数量时，这种方法可可能比其他替代方法更有效。在不能或不想进行同步遍历，但是有需要从并发线程中排出冲突时，它也很有用。“快照”风格的迭代器方法在创建迭代器时使用了对数组状态的引用。此数组在迭代器的生存期内不会更改，因此不可能发生冲突，并且迭代器保证不会抛出ConcurrentModificationException错误。创建迭代器以后，迭代器就不会反应列表的添加、移除或者更改信息了。在迭代器上进行的元素更改操作（如remove，·set·和·add·等）不受支持。这些方法将抛出UnspportedOperationException异常。
该类与 ArrayList 最大的区别就是add(E)的时候。容器会自动 copy 一份新数组出来然后在新数组尾部add(E)。

 public synchronized boolean add(E e) {
    Object[] newElements = new Object[elements.length + 1];
    System.arraycopy(elements, 0, newElements, 0, elements.length);
    newElements[elements.length] = e;
    elements = newElements;
    return true;
}

总结

CopyOnWriteArrayList适合使用在读操作远远大于写操作的场景中，比如缓存。发生修改时候做 copy，新老版本数组分离，保证读的高性能，适用于以读为主的情况。