- CopyOnWriteArrayList，写数组的拷贝，支持高效率并发且是线程安全的,读操作无锁的ArrayList。所有可变操作都是通过对底层数组进行一次新的复制来实现。
- CopyOnWriteArrayList适合使用在读操作远远大于写操作的场景里，比如缓存。它不存在扩容的概念，每次写操作都要复制一个副本，在副本的基础上修改后改变Array引用。CopyOnWriteArrayList中写操作需要大面积复制数组，所以性能肯定很差
- 在迭代器上进行的元素更改操作（remove、set和add）不受支持。这些方法将抛出UnsupportedOperationException。
定义
CopyOnWriteArrayList跟ArrayList一样实现了List<E>, RandomAccess, Cloneable, Serializable接口，但是没有继承AbstractList。
初始化时候新建一个容量为0的数组。
add(E e)方法
public boolean add(E e) {
//获得锁，添加的时候首先进行锁定
final ReentrantLock lock = this.lock;
lock.lock();
try {
//获取当前数组
Object[] elements = getArray();
//获取当前数组的长度
int len = elements.length;
//这个是重点，创建新数组，容量为旧数组长度加1，将旧数组拷贝到新数组中
Object[] newElements = Arrays.copyOf(elements, len + 1);
//要添加的数据添加到新数组的末尾
newElements[len] = e;
//将数组引用指向新数组，完成了添加元素操作
setArray(newElements);
return true;
} finally {
//解锁
lock.unlock();
}
}
从上面来说，每次添加一个新元素都会长度加1，然后复制整个旧数组，由此可见对于写多的操作，效率肯定不会很好。所以CopyOnWriteArrayList适合读多写少的场景。
add(int index, E element)方法
public void add(int index, E element) {
//同样也是先加锁
final ReentrantLock lock = this.lock;
lock.lock();
try {
//获取旧数组
Object[] elements = getArray();
//获取旧数组长度
int len = elements.length;
//校验指定的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数组长度，数组长度加1，旧数据拷贝到新数组
newElements = Arrays.copyOf(elements, len + 1);
else {
//新数组长度增加1
newElements = new Object[len + 1];
//分两次拷贝，第一次拷贝旧数组0到index处的到新数组0到index，第二次拷贝旧数组index到最后的数组到新数组index+1到最后
System.arraycopy(elements, 0, newElements, 0, index);
System.arraycopy(elements, index, newElements, index + 1,
numMoved);
}
//index初插入数据
newElements[index] = element;
//新数组指向全局数组
setArray(newElements);
} finally {
//解锁
lock.unlock();
}
}
set(int index, E element)方法
public E set(int index, E element) {
//修改元素之前首先加锁
final ReentrantLock lock = this.lock;
lock.lock();
try {
//获取原来的数组
Object[] elements = getArray();
//index位置的元素
E oldValue = get(elements, index);
//新旧值不相等才进行替换
if (oldValue != element) {
//原来的长度
int len = elements.length;
//拷贝一份到新数组
Object[] newElements = Arrays.copyOf(elements, len);
//替换元素
newElements[index] = element;
//新数组指向全局数组
setArray(newElements);
} else {
// Not quite a no-op; ensures volatile write semantics
setArray(elements);
}
return oldValue;
} finally {
//解锁
lock.unlock();
}
}
get(int index)方法
读的时候不加锁，代码如下：
public E get(int index) {
return get(getArray(), index);
}
private E get(Object[] a, int index) {
return (E) a[index];
}
remove（）
remove方法不再过多介绍，看完add和set方法应该就能理解。
迭代
内部类COWIterator 实现了ListIterator接口。迭代的时候不能进行remove，add，set等方法，会抛异常。
迭代速度快，迭代时是迭代的数组快照。
/** Snapshot of the array */
private final Object[] snapshot;
源码分析
jdk1.7.0_71
//锁,保护所有存取器
transient final ReentrantLock lock = new ReentrantLock();
//保存数据的数组
private volatile transient Object[] array;
final Object[] getArray() {return array;}
final void setArray(Object[] a) {array = a;}
空构造,初始化一个长度为0的数组
public CopyOnWriteArrayList() {
setArray(new Object[0]);
}
利用集合初始化一个CopyOnWriteArrayList
public CopyOnWriteArrayList(Collection<? extends E> c) {}
利用数组初始化一个CopyOnWriteArrayList
public CopyOnWriteArrayList(E[] toCopyIn) {}
size() 大小
public int size() {}
isEmpty()是否为空
public boolean isEmpty(){}
indexOf(Object o, Object[] elements,int index, int fence) 元素索引
private static int indexOf(Object o, Object[] elements,int index, int fence) {}
indexOf() 元素索引
public int indexOf(Object o){}
indexOf(E e, int index) 元素索引
public int indexOf(E e, int index) {}
lastIndexOf(Object o, Object[] elements, int index) 元素索引,最后一个
private static int lastIndexOf(Object o, Object[] elements, int index) {}
lastIndexOf(Object o) 元素索引,最后一个
public int indexOf(E e, int index) {}
lastIndexOf(E e, int index) 元素索引,最后一个
public int lastIndexOf(E e, int index) {}
contains(Object o) 是否包含元素
public boolean contains(Object o){}
clone() 浅拷贝
public Object clone() {}
toArray() 转换成数组
public Object[] toArray(){}
toArray(T a[]) 转换成指定类型的数组
public <T> T[] toArray(T a[]) {}
E get(int index)获取指定位置的元素
public E get(int index){}
set(int index, E element) 指定位置设置元素
写元素的时候,先获得锁,finall块中释放锁
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
public boolean add(E e) {}
add(int index, E element) 指定位置之后插入元素
public void add(int index, E element){}
remove(int index)删除指定位置的元素
public E remove(int index) {}
remove(Object o) 删除第一个匹配的元素
public boolean remove(Object o) {}
removeRange(int fromIndex, int toIndex) 删除指定区间的元素
private void removeRange(int fromIndex, int toIndex) {}
addIfAbsent(E e) 如果元素不存在就添加进list中
public boolean addIfAbsent(E e){}
containsAll(Collection<?> c)是否包含全部
public boolean containsAll(Collection<?> c){}
removeAll(Collection<?> c) 移除全部包含在集合中的元素
public boolean removeAll(Collection<?> c){}
retainAll(Collection<?> c) 保留指定集合的元素,其他的删除
public boolean retainAll(Collection<?> c){}
addAllAbsent(Collection<? extends E> c) 如果不存在就添加进去
public int addAllAbsent(Collection<? extends E> c) {}
clear() 清空list
public void clear(){}
addAll(Collection<? extends E> c)添加集合中的元素到尾部
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
public boolean addAll(int index, Collection<? extends E> c){}
toString()
public String toString(){}
equals(Object o)
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()
public int hashCode{}
listIterator(final int index)和 listIterator() 返回一个迭代器,支持向前和向后遍历
public ListIterator<E> listIterator(final int index) {}
public ListIterator<E> listIterator() {}
iterator() 只能向后遍历
public Iterator<E> iterator() {}
subList() 返回部分list
public List<E> subList(int fromIndex, int toIndex) {
...
return new COWSubList<E>(this, fromIndex, toIndex);
...
}
参考
http://www.cnblogs.com/sunwei2012/archive/2010/10/08/1845656.html
