注：在看这篇文章之前，如果对ArrayList底层不清楚的话，建议先去看看ArrayList源码解析。
http://www.cnblogs.com/java-zhao/p/5102342.html
1、对于CopyOnWriteArrayList需要掌握以下几点
- 创建：CopyOnWriteArrayList()
- 添加元素：即add(E)方法
- 获取单个对象：即get(int)方法
- 删除对象：即remove(E)方法
- 遍历所有对象：即iterator()，在实际中更常用的是增强型的for循环去做遍历
注：CopyOnWriteArrayList是一个线程安全，读操作时无锁的ArrayList。
2、创建
public CopyOnWriteArrayList()
使用方法：
List<String> list = new CopyOnWriteArrayList<String>();
相关源代码：
private volatile transient Object[] array;//底层数据结构 /** * 获取array */ final Object[] getArray() { return array; } /** * 设置Object[] */ final void setArray(Object[] a) { array = a; } /** * 创建一个CopyOnWriteArrayList * 注意：创建了一个0个元素的数组 */ public CopyOnWriteArrayList() { setArray(new Object[0]); }
注意点：
- 设置一个容量为0的Object[]；ArrayList会创造一个容量为10的Object[]
3、添加元素
public boolean add(E e)
使用方法：
list.add("hello");
源代码：
/** * 在数组末尾添加元素 * 1）获取锁 * 2）上锁 * 3）获取旧数组及其长度 * 4）创建新数组，容量为旧数组长度+1，将旧数组拷贝到新数组 * 5）将要增加的元素加入到新数组的末尾，设置全局array为新数组 */ public boolean add(E e) { final ReentrantLock lock = this.lock;//这里为什么不直接用this.lock（即类中已经初始化好的锁）去上锁 lock.lock();//上锁 try { Object[] elements = getArray();//获取当前的数组 int len = elements.length;//获取当前数组元素 /* * Arrays.copyOf(elements, len + 1)的大致执行流程： * 1）创建新数组，容量为len+1， * 2）将旧数组elements拷贝到新数组， * 3）返回新数组 */ Object[] newElements = Arrays.copyOf(elements, len + 1); newElements[len] = e;//新数组的末尾元素设成e setArray(newElements);//设置全局array为新数组 return true; } finally { lock.unlock();//解锁 } }
注意点：
- Arrays.copyOf(T[] original, int newLength)该方法在ArrayList中讲解过
疑问：
- 在add(E)方法中，为什么要重新定义一个ReentrantLock，而不直接使用那个定义的类变量锁（全局锁）
- 答：事实上，按照他那样写，即使是在add、remove、set中存在多个引用，最后也是一个实例this.lock，所以不管你在add、remove、set中怎样去从新定义一个ReentrantLock，其实add、remove、set中最后使用的都是同一个锁this.lock，也就是说，同一时刻，add/remove/set只能有一个在运行。这样讲，就是说，下边这段代码完全可以做一个修改。修改前的代码：
View Code
public boolean add(E e) { final ReentrantLock lock = this.lock;//这里为什么不直接用this.lock（即类中已经初始化好的锁）去上锁 lock.lock();//上锁
修改后的代码：
View Codepublic boolean add(E e) { //final ReentrantLock lock = this.lock;//这里为什么不直接用this.lock（即类中已经初始化好的锁）去上锁 this.lock.lock();//上锁
- 答：事实上，按照他那样写，即使是在add、remove、set中存在多个引用，最后也是一个实例this.lock，所以不管你在add、remove、set中怎样去从新定义一个ReentrantLock，其实add、remove、set中最后使用的都是同一个锁this.lock，也就是说，同一时刻，add/remove/set只能有一个在运行。这样讲，就是说，下边这段代码完全可以做一个修改。修改前的代码：
- 根据以上代码可知，每增加一个新元素，都要进行一次数组的复制消耗，那为什么每次不将数组的元素设大（比如说像ArrayList那样，设置为原来的1.5倍+1），这样就会大大减少因为数组元素复制所带来的消耗？
4、获取元素
public E get(int index)
使用方法：
list.get(0)
源代码：
/** * 根据下标获取元素 * 1）获取数组array * 2）根据索引获取元素 */ public E get(int index) { return (E) (getArray()[index]); }
注意点：
- 获取不需要加锁
疑问：在《分布式Java应用：基础与实践》一书中作者指出：读操作会发生脏读，为什么？
从类属性部分，我们可以看到array数组是volatile修饰的，也就是当你对volatile进行写操作后，会将写过后的array数组强制刷新到主内存，在读操作中，当你读出数组（即getArray()）时，会强制从主内存将array读到工作内存，所以应该不会发生脏读才对呀！！！
补：volatile的介绍见《附2 volatile》，链接如下：
http://www.cnblogs.com/java-zhao/p/5125698.html
5、删除元素
public boolean remove(Object o)
使用方法：
list.remove("hello")
源代码：
/** * 删除list中的第一个o * 1）获取锁、上锁 * 2）获取旧数组、旧数组的长度len * 3）如果旧数组长度为0，返回false * 4）如果旧数组有值，创建新数组，容量为len-1 * 5）从0开始遍历数组中除了最后一个元素的所有元素 * 5.1）将旧数组中将被删除元素之前的元素复制到新数组中， * 5.2）将旧数组中将被删除元素之后的元素复制到新数组中 * 5.3）将新数组赋给全局array * 6）如果是旧数组的最后一个元素要被删除，则 * 6.1）将旧数组中将被删除元素之前的元素复制到新数组中 * 6.2）将新数组赋给全局array */ public boolean remove(Object o) { final ReentrantLock lock = this.lock; lock.lock(); try { Object[] elements = getArray();//获取原数组 int len = elements.length;//获取原数组长度 if (len != 0) {//如果有数据 // Copy while searching for element to remove // This wins in the normal case of element being present int newlen = len - 1;//新数组长度为原数组长度-1 Object[] newElements = new Object[newlen];//创建新数组 for (int i = 0; i < newlen; ++i) {//遍历新数组（不包含最后一个元素） if (eq(o, elements[i])) { // 将旧数组中将被删除元素之后的元素复制到新数组中 for (int k = i + 1; k < len; ++k) newElements[k - 1] = elements[k]; setArray(newElements);//将新数组赋给全局array return true; } else newElements[i] = elements[i];//将旧数组中将被删除元素之前的元素复制到新数组中 } if (eq(o, elements[newlen])) {//将要删除的元素时旧数组中的最后一个元素 setArray(newElements); return true; } } return false; } finally { lock.unlock(); } }
判断两个对象是否相等：
/** * 判断o1与o2是否相等 */ private static boolean eq(Object o1, Object o2) { return (o1 == null ? o2 == null : o1.equals(o2)); }
注意点：
- 需要加锁
- ArrayList的remove使用了System.arraycopy（这是一个native方法），而这里没使用，所以理论上这里的remove的性能要比ArrayList的remove要低
6、遍历所有元素
iterator() hasNext() next()
使用方法：
讲解用的：
Iterator<String> itr = list.iterator(); while(itr.hasNext()){ System.out.println(itr.next()); }
实际中使用的：
for(String str : list){ System.out.println(str); }
源代码：
public Iterator<E> iterator() { return new COWIterator<E>(getArray(), 0); }
private static class COWIterator<E> implements ListIterator<E> { private final Object[] snapshot;//数组快照 private int cursor;//可看做数组索引 private COWIterator(Object[] elements, int initialCursor) { cursor = initialCursor; snapshot = elements;//将实际数组赋给数组快照 } public boolean hasNext() { return cursor < snapshot.length;//0~snapshot.length-1 } public E next() { if (!hasNext()) throw new NoSuchElementException(); return (E) snapshot[cursor++]; }
说明：这一块儿代码非常简单，看看代码注释就好。
注意：
由于遍历的只是全局数组的一个副本，即使全局数组发生了增删改变化，副本也不会变化，所以不会发生并发异常。但是，可能在遍历的过程中读到一些刚刚被删除的对象。
注意点：
总结：
- 线程安全，读操作时无锁的ArrayList
- 底层数据结构是一个Object[]，初始容量为0，之后每增加一个元素，容量+1，数组复制一遍
- 增删改上锁、读不上锁
- 遍历过程由于遍历的只是全局数组的一个副本，即使全局数组发生了增删改变化，副本也不会变化，所以不会发生并发异常
- 读多写少且脏数据影响不大的并发情况下，选择CopyOnWriteArrayList
疑问：
- 每增加一个新元素，都要进行一次数组的复制消耗，那为什么每次不将数组的元素设大（比如说像ArrayList那样，设置为原来的1.5倍+1），这样就会大大减少因为数组元素复制所带来的消耗？
- get(int)操作会发生脏读，为什么？