【JUC】8.CopyOnWriteArrayList源码分析
CopyOnWriteArrayList
解决脏读问题;牺牲写的效率,提高读的效率
CopyOnWriteArrayList是一种读写分离的思想体现的ArrayList;
它将读写的操作对象分离开来;
写的过程中,通过复制出一片新的内存,在新的内存中执行完成写操作,再赋值回去,完成写操作;
在写的过程中,可以进行并发的读,因为操作的并不是同一片内存;
这样就避免了java.util.ConcurrentModificationException并发修改异常了;
下面一步步来看一下源码,怎么实现的?
只分析了部分常用的API的源码:读取get和写入add
构造器
直接看源码,不是很复杂;
public class CopyOnWriteArrayList<E>
implements List<E>, RandomAccess, Cloneable, java.io.Serializable { final transient ReentrantLock lock = new ReentrantLock();
private transient volatile Object[] array; //数据都会存储在这个array中
// 提供set,get方法
final Object[] getArray() {
return array;
}
final void setArray(Object[] a) {
array = a;
}
// ①无参构造器
public CopyOnWriteArrayList() {
setArray(new Object[0]); // 初始化一个长度0的array
}
// ②将一个Collection转化为CopyOnWriteArrayList
public CopyOnWriteArrayList(Collection<? extends E> c) {
Object[] elements;
// 此Collection就是CopyOnWriteArrayList,直接赋值
if (c.getClass() == CopyOnWriteArrayList.class)
elements = ((CopyOnWriteArrayList<?>)c).getArray();
else {
// 其余都转化为Object数组赋值
elements = c.toArray();
if (elements.getClass() != Object[].class)
elements = Arrays.copyOf(elements, elements.length, Object[].class);
}
setArray(elements);
}
// ③直接传入一个泛型数组
public CopyOnWriteArrayList(E[] toCopyIn) {
setArray(Arrays.copyOf(toCopyIn, toCopyIn.length, Object[].class));
}
add
添加方法,此类的重点方法:即:写操作的实现;
CopyOnWrite容器,即写时复制的容器;
添加元素的时候,并不直接添加,而是先将array复制一份给 Object[ ] newElements,且newElements长度加1,表示要添加一个元素;
添加的操作,都是针对newElements进行的,不对原array进行操作;
这样就将,写操作的内存,与读操作的内存分离开来,写的过程不会影响并发读取;
源码:
// 添加方法
public boolean add(E e) {
final ReentrantLock lock = this.lock;
lock.lock();// 枷锁
try {
Object[] elements = getArray();
int len = elements.length;
Object[] newElements = Arrays.copyOf(elements, len + 1);//复制出一个newElements
newElements[len] = e;// 添加元素
setArray(newElements);// 将添加完成的newElements赋值给原array
return true;
} finally {
lock.unlock();
}
}
final Object[] getArray() {
return array;
}
final void setArray(Object[] a) {
array = a;
}
get
读取操作,没有做任何的同步措施;
array并不会发生修改,只会在写操作后,直接替换,不存在数据安全问题;
public E get(int index) {
return get(getArray(), index);
}
private E get(Object[] a, int index) {
return (E) a[index];
}
final Object[] getArray() {
return array;
}
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