集合迭代时候操作解决方案-ArrayList-Iterator-CopyOnWriteArrayList

1、集合在使用iterator迭代器，迭代集合的时候，不可以对集合类进行操作，否则会通过jdk java代码fail-fast（快速报错机制）抛出异常。

fail-fast（快速报错机制）解释（fail-fast机制它是Java集合的一种错误检测机制）：

集合的内部都维护了一个modCount(版本号)，在每一次put、remove的时候，都会对版本号加1。当获取结合的iterator，会维护一个期望值(expectedModCount)，

iterator每次调用next()方法，都会判断 期望值(expectedModCount)是否与集合的modCount(版本号)相等，来判断是否对集合进行了操作，操作了集合就抛出异常

2、集合在迭代的时候，还想要删除集合内的元素的方法

1、使用iterator自带的remove()方法,对expectedModCount = modCount变量进行了维护,所以不会抛出异常

        2、使用jdk提供的同步集合，在遍历使用集合的迭代器(同步集合对Iterator迭代器进行了重新实现，取消了expectedModCount)遍历集合的时候，也可以对集合进行操作

HashMap->ConcurrentHashMap、ArrayList->CopyOnWriteArrayList

3、通过CopyOnWriteArrayList源码理解其并发原理，Copy-On-Write简称COW（理解一种设计方式）。当对原集合增删改操作的时候，维护一份集合的快照，增删改操作操作的时候都是在新的快照上并添加锁机制，迭代的操作在旧的快照上。

当操作完后，替换数据。

 

CopyOnWriteArrayList add(E) 和remove(int index)都是对新的数组进行修改和新增。所以在多线程操作时不会出现java.util.ConcurrentModificationException错误。
代码示例：

    public boolean add(E e) {
        final ReentrantLock lock = this.lock;
        lock.lock();                         //加锁
        try {
            Object[] elements = getArray();
            int len = elements.length;
            Object[] newElements = Arrays.copyOf(elements, len + 1);  //拷贝快照
            newElements[len] = e;
            setArray(newElements);           //替换数据
            return true;
        } finally {
            lock.unlock();
        }
    }

 

总结：

1、使用场景：CopyOnWriteArrayList适合使用在读操作远远大于写操作的场景里，比如缓存。发生修改时候做copy，新老版本分离，保证读的高性能。

2、内存占用问题。因为CopyOnWrite的写时复制机制，所以在进行写操作的时候，内存里会同时驻扎两个对象的内存，旧的对象和新写入的对象（注意:在复制的时候只是复制容器里的引用，只是在写的时候会创建新对象添加到新容器里，而旧容器的对象还在使用，所以有两份对象内存）。如果这些对象占用的内存比较大，比如说200M左右，那么再写入100M数据进去，内存就会占用300M，那么这个时候很有可能造成频繁的Yong GC和Full GC。之前我们系统中使用了一个服务由于每晚使用CopyOnWrite机制更新大对象，造成了每晚15秒的Full GC，应用响应时间也随之变长。

针对内存占用问题，可以通过压缩容器中的元素的方法来减少大对象的内存消耗，比如，如果元素全是10进制的数字，可以考虑把它压缩成36进制或64进制。或者不使用CopyOnWrite容器，而使用其他的并发容器

3、数据一致性问题。CopyOnWrite容器只能保证数据的最终一致性，不能保证数据的实时一致性。所以如果你希望写入的的数据，马上能读到，请不要使用CopyOnWrite容器。