CopyOnWriteArrayList 介绍
什么是 CopyOnWriteArrayList
适合读多写少的场景
是一个线程安全的List实现，特点是写时复制
当CopyOnWriteArrayList进行修改操作（如add,set,remove）的时候，会复制原数组的值到创建的新数组中，并且读操作的时候不加锁，写操作会加锁
CopyOnWriteArrayList 的读操作
不加锁，每次写操作都会创建并复制新的数组，所以读数据的时候不会发生冲突，所以读操作不需要加锁，这样读操作的效率就会很高
CopyOnWriteArrayList 的写操作
加锁，会复制并创建新数组，因此开销大，数据量大的时候，在同一时刻会存在两倍大小的List大小的内存占用
public E set(int index, E element) {final ReentrantLock lock = this.lock;lock.lock();try {// ...CODE...} finally {lock.unlock();}
}
CopyOnWriteArrayList 会出现读写不一致吗？
会，CopyOnWriteArrayList 使用的是弱一致性。
通过设计上的取舍
-
换取高性能的读操作
-
保证线程安全
-
不保证实时一致性
因此CopyOnWriteArrayList 适合读多写少的场景
代码检测
public class CopyOnWriteDemo {public static void main(String[] args) throws InterruptedException {List<String> list = new CopyOnWriteArrayList<>();list.add("A");list.add("B");// 线程：不停读Thread reader = new Thread(() -> {for (int i = 0; i < 5; i++) {System.out.println("Reader: " + list);try {Thread.sleep(200);} catch (InterruptedException ignored) {}}});// 线程：写入数据Thread writer = new Thread(() -> {try {Thread.sleep(300);} catch (InterruptedException ignored) {}list.add("C");System.out.println("Writer added C");});reader.start();writer.start();reader.join();writer.join();}
}
join()：让主线程等待子线程，避免出现数据不一致，或主线程结束了子线程才结束
输出结果：
Reader: [A, B]
Writer added C
Reader: [A, B, C]
Reader: [A, B, C]
Reader: [A, B, C]
Reader: [A, B, C]
显然：
写操作对应的数组是“新”数组
读操作对应的数组是“旧”数组
写完成之后就将旧数组替换成新数组
Collections.synchronizedList() 介绍
是Collections的一个包装方法，可以将List转换为线程安全的版本，对每个方法（set,get,add,remove) 都会添加一个sychronized关键字，进行同步锁，从而保证线程安全
适用场景
需要将ArrayList<>()快速转换成为线程安全的版本，以及是在简单将List转换为线程安全版本临时使用的场景
List<String> list = Collections.synchronizedList(new ArrayList<>());
缺点
缺点就是不适用于高并发的场景，因为每个操作都会使用同一个sychronized同步锁
源码所示：
public E get(int index) {synchronized (mutex) {return list.get(index);}}
public E set(int index, E element) {synchronized (mutex) {return list.set(index, element);}
}
public void add(int index, E element) {synchronized (mutex) {list.add(index, element);}
}
public E remove(int index) {synchronized (mutex) {return list.remove(index);}
}
mutex: 一般指的是this，也就是说所有的读写都是用同一把锁
源码：
final Collection<E> c; // Backing Collection
final Object mutex; // Object on which to synchronizeSynchronizedCollection(Collection<E> c) {this.c = Objects.requireNonNull(c);mutex = this;
}
所以Collections.synchronizedList()是不适合在高并发场景下使用的
总结
| 特性 | synchronizedList | CopyOnWriteArrayList |
|---|---|---|
| 线程安全方式 | synchronized 锁 | 写时复制（读无锁） |
| 读操作 | 加锁（慢） | 无锁（快） |
| 写操作 | 加锁（较快） | 复制数组（很慢） |
| 适用场景 | 写多读少 | 读多写少 |
| 迭代器 | 不安全，需手动 synchronized | 安全，不会抛 CME |