Kotlin读写分离CopyOnWriteArrayList

Kotlin读写分离CopyOnWriteArrayList

基于读写分离思想Copy-On-Write(COW)设计的线程安全ArrayList变体,读读共享、写写互斥、读写互斥、写读互斥。读时直接读,不用加锁同步,线程安全。写/删/修改数据时复制一个副本,在新的List副本中写/删/改操作,写/删/改操作完成后,再把副本替换成原来的List。一般情况可当做普通ArrayList使用,规避List常见的ConcurrentModificationException异常问题。

Kotlin读写分离CopyOnWriteArrayList_第1张图片

优点:适合读多写少的场景,线程安全,读时候无须加锁(因为内部实现已经线程同步)。读写时候不会被阻塞。

缺点:(1)内存占用问题。占用内存高。因为在写操作时候,会复制一条相同的List,相当于每次写操作都会产生两倍内存占用需求。

(2)数据一致性问题。CopyOnWriteArrayList只能保证数据的最终一致性,不能保证实时一致性。

(3)数写速度问题。读时候快,写/删/改慢。

用普通ArrayList,多线程环境下抛错ConcurrentModificationException:

import java.util.Collections
import java.util.concurrent.Executors

fun main() {
    val nThreads = 200
    val mExecutorService = Executors.newFixedThreadPool(nThreads)

    var NUM = 0
    var list = Collections.synchronizedList(ArrayList())
    for (i in 1..nThreads) {
        mExecutorService.execute {
            while (true) {
                Thread.sleep(10)
                list.add(NUM++)

                println("@tid:${Thread.currentThread().threadId()}")
                list.forEachIndexed { index, j ->
                    //println("${list}")
                }
            }
        }
    }

    mExecutorService.shutdown()
}

Kotlin读写分离CopyOnWriteArrayList_第2张图片

改用CopyOnWriteArrayList,运行正常:

import java.util.concurrent.CopyOnWriteArrayList
import java.util.concurrent.Executors

fun main() {
    val nThreads = 200
    val mExecutorService = Executors.newFixedThreadPool(nThreads)

    var NUM = 0
    var list = CopyOnWriteArrayList()
    for (i in 1..nThreads) {
        mExecutorService.execute {
            while (true) {
                Thread.sleep(10)
                list.add(NUM++)

                println("@tid:${Thread.currentThread().threadId()}")
                list.forEachIndexed { index, j ->
                    //println("${list}")
                }
            }
        }
    }

    mExecutorService.shutdown()
}

避免了多线程环境读写ArrayList不安全的操作。

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