Java 并发系列四：CopyOnWriteArrayList 实现原理及源码分析【转载】

When

CopyOnWriteArrayList 是jdk1.5以后并发包中提供的一种并发容器，写操作通过创建底层数组的新副本来实现，是一种读写分离的并发策略，我们也成为“写时复制容器”，类似的容器还有 CopyOnWriteArraySet。

Why

众所周知，集合框架中的ArrayList 是非线程安全的，Vector虽然是线程安全的，但是处理方式简单粗暴（synchronized）,性能较差。而CopyOnWriteArrayList提供了不同的处理并发的思路。

How

很多时候，我们系统中处理的都是读多写少的并发场景。CopyOnWriterArrayList 允许并发的读，读操作是无锁的，性能较高。写操作的话，比如向容器增加一个元素，则首先将当前容器复制一份，然后在新副本上执行写操作，结束之后再将原容器的引用指向新容器。

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优缺点分析

了解了CopyOnWriteArrayList原理，接下来分析优缺点及使用场景

优点：

读操作性能很高，因为无需任何同步措施，比较适用于读多写少的并发场景。Java 的 list 在遍历时，若中途有其他线程对容器进行修改，则会抛出ConcurrentModificationException 异常。而CopyOnWriteArrayList由于其“读写分离”的思想，遍历和修改操作分别作用在不同的 list容器，所以迭代的时候不会抛出 ConcurrentModificationExecption 异常了。

缺点：

缺点也很明显，一是内存占用问题，毕竟每次执行写操作都要将原容器拷贝一份，数据量大时，对内存压力较大，甚至可能引起频繁GC，二是无法保证实时性，Vector 对读写操作均加锁同步，可以保证容器的读写强一致性，CopyOnWriteArrayList由于其实现策略的原因，写和读分别作用于不容容器上，在写的过程中，读是不会发生阻塞的，未切换索引置新容器时，是读不到刚写入的数据的。

源码分析

原理理解了，再来分析源码吧~~~~~

public boolean add(E e) {
   //加锁，对写操作保证线程安全
   final ReentrantLock lock = this.lock;
   lock.lock();
   try {
       Object[] elements = getArray();
       int len = elements.length;
       //拷贝原容器，长度为原容器+1
       Object[] newElements = Arrays.copyOf(elements, len + 1);
       //在新副本执行添加操作
       newElements[len] = e;
       //底层数组指向新的数组
       setArray(newElements);
       return true;
   } finally {
       lock.unlock();
   }
}
其中 底层数组定义如下：
private transient volatile Object[] array;
增加内存可见性。

同理可以分析删除操作。

总结

其实并发容器的优缺点，是要根据我们实际的业务场景做出取舍的。

但前提是，你要了解他们各自的优缺点，谢谢！

再一次感谢作者！！

https://www.cnblogs.com/chengxiao/p/6881974.html