CopyOnWriteArrayList原理

源码解析

CopyOnWriteArrayList 首先它是实现了 List，RandomAccess，Cloneable，Serializable

public class CopyOnWriteArrayList
    implements List, RandomAccess, Cloneable, java.io.Serializable

我们主要看看常用的方法add、get、set、remove方法

首先是add方法，每步都有注释

   //直接添加一个元素到数组的最后
    public boolean add(E e) {
        //给当前的对象上锁
        final ReentrantLock lock = this.lock;
        lock.lock();
        try {
            //首先得到数组
            Object[] elements = getArray();
           //得到原先数组的长度
            int len = elements.length;
            //拷贝一份新的数组，长度+1
            Object[] newElements = Arrays.copyOf(elements, len + 1);
           //把传入的元素放置数组最后一位
            newElements[len] = e;
            //修改当前对象的初始值
            setArray(newElements);
            return true;
        } finally {
          //释放锁
            lock.unlock();
        }
    }
   //根据下标进行添加元素
    public void add(int index, E element) {
        //上锁
        final ReentrantLock lock = this.lock;
        lock.lock();
        try {
            Object[] elements = getArray();
            int len = elements.length;
            //如果下标大于当前数组长度或者小于0 则抛出下标越界异常
            if (index > len || index < 0)
                throw new IndexOutOfBoundsException("Index: "+index+
                                                    ", Size: "+len);
            Object[] newElements;
            //得出要插入的下标位置
            int numMoved = len - index;
            //为0表示在数组最后，直接插入
            if (numMoved == 0)
                newElements = Arrays.copyOf(elements, len + 1);
            else {
               // 否则表示要插入数组中间，直接创建一份新的数组
                newElements = new Object[len + 1];
              //  先拷贝index前部分的内容，在拷贝index后部分的内容
                System.arraycopy(elements, 0, newElements, 0, index);
                System.arraycopy(elements, index, newElements, index + 1,
                                 numMoved);
            }
            //在把元素存入当前下标位置
            newElements[index] = element;
           //修改当前对象的初始值
            setArray(newElements);
        } finally {
             //释放锁
            lock.unlock();
        }
    }

在来看看set方法

    public E set(int index, E element) {
        //上锁
        final ReentrantLock lock = this.lock;
        lock.lock();
        try {
             //得到当前的数组
            Object[] elements = getArray();
             //得到要修改下标的值
            E oldValue = get(elements, index);
             //如果要修改的值不一样
            if (oldValue != element) {
                int len = elements.length;
                //重新拷贝一份，修改下标位置的值
                Object[] newElements = Arrays.copyOf(elements, len);
                newElements[index] = element;
                setArray(newElements);
            } else {
                //说明要修改的值和原先一样，等于啥也没干
                // Not quite a no-op; ensures volatile write semantics
                setArray(elements);
            }
            return oldValue;
        } finally {
            lock.unlock();
        }
    }

再来看看get方法,

    //调用了下面的私有方法
    public E get(int index) {
        return get(getArray(), index);
    }

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

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

最后是remove方法

   public E remove(int index) {
        //上锁
        final ReentrantLock lock = this.lock;
        lock.lock();
        try {
            //得到当前数组
            Object[] elements = getArray();
           //得到当前的长度
            int len = elements.length;
            //得到需要删除下标的值
            E oldValue = get(elements, index);
            int numMoved = len - index - 1;
            //如果是在最后一位直接删除
            if (numMoved == 0)
                setArray(Arrays.copyOf(elements, len - 1));
            else {
                //如果不在最后一位，那么就重新拷贝一份
                Object[] newElements = new Object[len - 1];
                System.arraycopy(elements, 0, newElements, 0, index);
                System.arraycopy(elements, index + 1, newElements, index,
                                 numMoved);
                //修改当前对象的初始值
                setArray(newElements);
            }
            return oldValue;
        } finally {
            //释放锁
            lock.unlock();
        }
    }

总结

可以看到，其中增删改操作都是上了锁的，因此CopyOnWriteArrayList主要是作用在读多写少的场景下，缺点就是如果是需要写上立马就能读到的，那么不建议用这个，因为读是从旧的副本读取的，而写时存储的数据是重新拷贝了一份新的数组了，从而可能导致数据的不一致性。