CopyOnWriteArrayList，寫數組的拷貝，支持高效率并發且是線程安全的,讀操作無鎖的ArrayList。所有可變操作都是通過對底層數組進行一次新的復制來實現。

CopyOnWriteArrayList適合使用在讀操作遠遠大于寫操作的場景里，比如緩存。它不存在擴容的概念，每次寫操作都要復制一個副本，在副本的基礎上修改后改變Array引用。CopyOnWriteArrayList中寫操作需要大面積復制數組，所以性能肯定很差

在迭代器上進行的元素更改操作（remove、set和add）不受支持。這些方法將拋出UnsupportedOperationException。

定義

CopyOnWriteArrayList跟ArrayList一樣實現了List, RandomAccess, Cloneable, Serializable接口，但是沒有繼承AbstractList。

初始化時候新建一個容量為0的數組。

add(E e)方法

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public boolean add(E e) { //獲得鎖，添加的時候首先進行鎖定 final ReentrantLock lock = this.lock; lock.lock(); try { //獲取當前數組 Object[] elements = getArray(); //獲取當前數組的長度 int len = elements.length; //這個是重點，創建新數組，容量為舊數組長度加1，將舊數組拷貝到新數組中 Object[] newElements = Arrays.copyOf(elements, len + 1); //要添加的數據添加到新數組的末尾 newElements[len] = e; //將數組引用指向新數組，完成了添加元素操作 setArray(newElements); return true; } finally { //解鎖 lock.unlock(); } }

從上面來說，每次添加一個新元素都會長度加1，然后復制整個舊數組，由此可見對于寫多的操作，效率肯定不會很好。所以CopyOnWriteArrayList適合讀多寫少的場景。

add(int index, E element)方法

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public void add(int index, E element) { //同樣也是先加鎖 final ReentrantLock lock = this.lock; lock.lock(); try { //獲取舊數組 Object[] elements = getArray(); //獲取舊數組長度 int len = elements.length; //校驗指定的index if (index > len || index < 0) throw new IndexOutOfBoundsException("Index: "+index+ ", Size: "+len); Object[] newElements; int numMoved = len - index; if (numMoved == 0)//需要插入的位置正好等于數組長度，數組長度加1，舊數據拷貝到新數組 newElements = Arrays.copyOf(elements, len + 1); else { //新數組長度增加1 newElements = new Object[len + 1]; //分兩次拷貝，第一次拷貝舊數組0到index處的到新數組0到index，第二次拷貝舊數組index到最后的數組到新數組index+1到最后 System.arraycopy(elements, 0, newElements, 0, index); System.arraycopy(elements, index, newElements, index + 1, numMoved); } //index初插入數據 newElements[index] = element; //新數組指向全局數組 setArray(newElements); } finally { //解鎖 lock.unlock(); } }

set(int index, E element)方法

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public E set(int index, E element) { //修改元素之前首先加鎖 final ReentrantLock lock = this.lock; lock.lock(); try { //獲取原來的數組 Object[] elements = getArray(); //index位置的元素 E oldValue = get(elements, index); //新舊值不相等才進行替換 if (oldValue != element) { //原來的長度 int len = elements.length; //拷貝一份到新數組 Object[] newElements = Arrays.copyOf(elements, len); //替換元素 newElements[index] = element; //新數組指向全局數組 setArray(newElements); } else { // Not quite a no-op; ensures volatile write semantics setArray(elements); } return oldValue; } finally { //解鎖 lock.unlock(); } }

get(int index)方法

讀的時候不加鎖，代碼如下：

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public E get(int index) { return get(getArray(), index); }

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private E get(Object[] a, int index) { return (E) a[index]; }

remove（）

remove方法不再過多介紹，看完add和set方法應該就能理解。

迭代

內部類COWIterator 實現了ListIterator接口。迭代的時候不能進行remove，add，set等方法，會拋異常。

迭代速度快，迭代時是迭代的數組快照。

1 2	/** Snapshot of the array */ private final Object[] snapshot;

源碼分析

jdk1.7.0_71

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//鎖,保護所有存取器 transient final ReentrantLock lock = new ReentrantLock(); //保存數據的數組 private volatile transient Object[] array; final Object[] getArray() {return array;} final void setArray(Object[] a) {array = a;}

空構造,初始化一個長度為0的數組

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public CopyOnWriteArrayList() { setArray(new Object[0]); }

利用集合初始化一個CopyOnWriteArrayList

1	public CopyOnWriteArrayList(Collection<? extends E> c) {}

利用數組初始化一個CopyOnWriteArrayList

1	public CopyOnWriteArrayList(E[] toCopyIn) {}

size() 大小

1	public int size() {}

isEmpty()是否為空

1	public boolean isEmpty(){}

indexOf(Object o, Object[] elements,int index, int fence) 元素索引

1	private static int indexOf(Object o, Object[] elements,int index, int fence) {}

indexOf() 元素索引

1	public int indexOf(Object o){}

indexOf(E e, int index) 元素索引

1	public int indexOf(E e, int index) {}

lastIndexOf(Object o, Object[] elements, int index) 元素索引,最后一個

1	private static int lastIndexOf(Object o, Object[] elements, int index) {}

lastIndexOf(Object o) 元素索引,最后一個

1	public int indexOf(E e, int index) {}

lastIndexOf(E e, int index) 元素索引,最后一個

1	public int lastIndexOf(E e, int index) {}

contains(Object o) 是否包含元素

1	public boolean contains(Object o){}

clone() 淺拷貝

1	public Object clone() {}

toArray() 轉換成數組

1	public Object[] toArray(){}

toArray(T a[]) 轉換成指定類型的數組

1	public <T> T[] toArray(T a[]) {}

E get(int index)獲取指定位置的元素

1	public E get(int index){}

set(int index, E element) 指定位置設置元素

寫元素的時候,先獲得鎖,finall塊中釋放鎖

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public E set(int index, E element) { final ReentrantLock lock = this.lock; lock.lock(); try { Object[] elements = getArray(); E oldValue = get(elements, index); if (oldValue != element) { int len = elements.length; Object[] newElements = Arrays.copyOf(elements, len); newElements[index] = element; setArray(newElements); } else { // Not quite a no-op; ensures volatile write semantics setArray(elements); } return oldValue; } finally { lock.unlock(); } }

add(E e) 元素添加到末尾

1	public boolean add(E e) {}

add(int index, E element) 指定位置之后插入元素

1	public void add(int index, E element){}

remove(int index)刪除指定位置的元素

1	public E remove(int index) {}

remove(Object o) 刪除第一個匹配的元素

1	public boolean remove(Object o) {}

removeRange(int fromIndex, int toIndex) 刪除指定區間的元素

1	private void removeRange(int fromIndex, int toIndex) {}

addIfAbsent(E e) 如果元素不存在就添加進list中

1	public boolean addIfAbsent(E e){}

containsAll(Collection<?> c)是否包含全部

1	public boolean containsAll(Collection<?> c){}

removeAll(Collection<?> c) 移除全部包含在集合中的元素

1	public boolean removeAll(Collection<?> c){}

retainAll(Collection<?> c) 保留指定集合的元素,其他的刪除

1	public boolean retainAll(Collection<?> c){}

addAllAbsent(Collection<? extends E> c) 如果不存在就添加進去

1	public int addAllAbsent(Collection<? extends E> c) {}

clear() 清空list

1	public void clear(){}

addAll(Collection<? extends E> c)添加集合中的元素到尾部

1	public void addAll(Collection<? extends E> c){}

addAll(int index, Collection<? extends E> c) 添加集合中元素到指定位置之后

1	public boolean addAll(int index, Collection<? extends E> c){}

toString()

1	public String toString(){}

equals(Object o)

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public boolean equals(Object o) { if (o == this) return true; if (!(o instanceof List)) return false; List<?> list = (List<?>)(o); Iterator<?> it = list.iterator(); Object[] elements = getArray(); int len = elements.length; for (int i = 0; i < len; ++i) if (!it.hasNext() || !eq(elements[i], it.next())) return false; if (it.hasNext()) return false; return true; }

hashCode()

1	public int hashCode{}

listIterator(final int index)和 listIterator() 返回一個迭代器,支持向前和向后遍歷

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public ListIterator<E> listIterator(final int index) {} public ListIterator<E> listIterator() {}

iterator() 只能向后遍歷

1	public Iterator<E> iterator() {}

subList() 返回部分list

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public List<E> subList(int fromIndex, int toIndex) { ... return new COWSubList<E>(this, fromIndex, toIndex); ... }

參考

http://www.cnblogs.com/sunwei2012/archive/2010/10/08/1845656.html

http://my.oschina.net/jielucky/blog/167198

轉載于:https://www.cnblogs.com/zhangboyu/p/7452542.html

總結

以上是生活随笔為你收集整理的CopyOnWriteArrayList简介的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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