CopyOnWriteArrayList原始碼解讀

概述copyonwritearraylist是jdk concurrent包中提供的乙個非阻塞型的，執行緒安全的list實現。

copyonwritearraylist在進行資料修改時，都不會對資料進行鎖定，每次修改時，先拷貝整個陣列，然後修改其中的一些元素，完成上述操作後，替換整個陣列的指標。

對copyonwritearraylist進行讀取時，也不進行資料鎖定，直接返回需要查詢的資料，如果需要返回整個陣列，那麼會將整個陣列拷貝乙份，再返回，保證內部array在任何情況下都是唯讀的。

應用場景

正因為上述讀寫特性，如果需要頻繁對copyonwritearraylist進行修改，而很少讀取的話，那麼會嚴重降低系統效能。

因為沒有鎖的干預，所以copyonwritearraylist在少量修改，頻繁讀取的場景下，有很好的併發效能。

資料結構

copyonwritearraylist中，包含乙個array陣列物件，這個物件，只能由getarray()和setarray()兩個方法訪問，原始碼如下：

private
volatile
transient
object
array
;final
object
getarray
()final
void
setarray
(object
a)

併發安全保證

copyonwritearraylist在併發情況下，可以提供高效能的併發讀取，並且保證讀取的內容一定是正確的，不受多執行緒併發問題影響的。在本文中，我們從建構函式的併發安全性、訪問單個元素的併發安全性、訪問整個陣列的併發安全性和寫操作的併發安全性，四個方面進行分析。

建構函式的併發安全性

copyonwritearraylist提供了三個建構函式，分別為

上述三個方法的原始碼如下：

public
copyonwritearraylist
()/**
* 根據傳入引數c的長度，構造乙個同樣長度的object物件，並且將c的內容，依次填入此object物件中
* 注意：
*   1. 這裡對於c中內容的複製，是淺拷貝而非深拷貝
*   2. 這裡的建構函式，未顯式判斷c是否為null，實際上如果c為null，會丟擲空指標異常
*/public
copyonwritearraylist
(collection
<?
extends
e>c)
/*** 根據傳入引數的長度，構造出乙個同樣長度，內容一致的陣列物件，封裝在copyonwritearraylist中
* 注意：
*   1. 這裡對於陣列內容的複製，是淺拷貝而非深拷貝
*   2. 
這裡的建構函式，未顯式判斷傳入引數是否為null，實際上如果傳入引數為null，會丟擲空指標異常
*/public
copyonwritearraylist(e
tocopyin
)

訪問單個元素的併發安全性

訪問單個元素時，不會對原有陣列造成任何影響，所以肯定是執行緒安全的。這裡列舉一兩個方法的實現原始碼，其他的不再贅述：

public
e get
(int
index
)public
intindexof
(objecto)
private
static
intindexof
(objecto,
object
elements
,int
index
,int
fence
)else
return-1
;}

訪問整個陣列的併發安全性

訪問整個陣列的操作，包括clone以及toarray方法，這些方法在執行時，不會直接返回內部封裝的array物件引用，而是將其拷貝乙份，再返回。注意，這裡的拷貝，也是淺拷貝。

原始碼如下：

www.520xunlong.com

public
object
toarray
()public
<
t>t
toarray
(t a)}
public
object
clone
()catch
(clonenotsupportedexceptione)
}

寫操作的併發安全性

寫操作的併發安全性，是copyonwritearraylist中最重要的一點，只***寫操作是安全的，才能保證併發是安全的。

set方法，是寫操作的乙個基本方法，其原始碼如下：

public
e set
(int
index
,e element
)else
return(e
)oldvalue;}
finally
}

為list末尾新增乙個新元素，使用add方法，其原始碼如下：

public
boolean
add(
e e)
finally
}

public
void
add(
intindex
,e element
)else
newelements
[index]=
element
;setarray
(newelements);}
finally
}

copyonwritearraylist同時也提供了從list中，移除某個元素的方法，原始碼如下：

public
e remove
(int
index
)else
return(e
)oldvalue;}
finally
}

public
boolean
remove
(objecto)
setarray
(newelements
);return
true
;/* 找到了需要刪除的元素，並正常刪除，返回true */
}else
}/* 當需要移除的元素，在陣列最後，直接將新的陣列賦值過去 */if(
eq(o,
elements
[newlen
]))}
/* 未找到需要刪除的元素，返回false */
return
false;}
finally
}

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