• CopyOnWriteArrayList源码解析(1)


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    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:

            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:

            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
                this.lock.lock();//上锁
    • 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


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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/zyfd/p/10151302.html
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