引入
ArrayList单线程下是安全的 但是多线程下存在不安全的问题
多线程下是不安全的
例如: 我们开启多个线程向arraylist添加数据
public class ListTest {
public static void main(String[] args) {
List<String> list = new ArrayList<>();
for (int i = 0; i < 10; i++) {
new Thread(()->{
list.add("a");
System.out.println(list);
}).start();
}
}
}
报出异常
解决这个问题我们可以使用集合工具类创建线程安全的ArrayList
List<String> strings = Collections.synchronizedList(new ArrayList<String>());
for (int i = 0; i < 101; i++) {
new Thread(()->{
strings.add("a");
System.out.println(strings);
}).start();
}
}
但加入synchronized此时效率较低
所以我们可以使用juc包中的 CopyOnWriterArrayList
CopyOnWriteArrayList (拷贝写数组) 是ArrayList线程安全的集合
其中所有可变操作(add、set等等)都是通过对底层数组进行一次新的复制来实现的。
适合场景:读多、写少的并发场景
cow思想
它不存在“扩容”的概念,每次写操作(add 、remove)都要copy一个副本,在副本的基础上修改后改变array引用,所以称为“CopyOnWrite”,因此在写操作是加锁,并且对整个list的copy操作时相当耗时的,过多的写操作不推荐使用该存储结构。
读取的方法没有加锁 写的时候才加锁 所以性能 比 vector高
我们可以从源码中看出
public E get(int index) {
return get(getArray(), index);
}
final Object[] getArray() {
return array;
}
private E get(Object[] a, int index) {
return (E) a[index];
}
读操作并没有加锁 这也是效率高的原因
add源码
写操作加入了 lock锁
public boolean add(E e) {
final ReentrantLock lock = this.lock;
lock.lock();
try {
Object[] elements = getArray();
int len = elements.length;
Object[] newElements = Arrays.copyOf(elements, len + 1);
newElements[len] = e;
setArray(newElements);
return true;
} finally {
lock.unlock();
}
}
(注:新版本jdk1.8后改成了synchronized 因为新版本对synchronized进行了升级提升了效率)
使用示例:
public class ListTest {
public static void main(String[] args) {
List<String> list = new CopyOnWriteArrayList<>();
for (int i = 0; i < 101; i++) {
new Thread(()->{
list.add("a");
System.out.println(list);
}).start();
}
}
}
缺点:
内存问题:CopyOnWrite的写复制机制,在进行写操作的时候,内存里会同时驻存在两个对象的内存,旧的对象和新写入的对象(注意:在复制的时候只是复制容器里的引用,只是在写的时候会创建新对 象添加到新容器里,而旧容器的对象还在使用,所以有两份对象内存)。如果这些对象占用的内存比较大,比如说100M左右,那么再写入50M数据进去,内存就会占用150M,那么这个时候很有可能造成频繁的minor GC和major GC。
数据一致性问题:CopyOnWrite容器只能保证数据的最终一致性,不能保证数据的实时一致性。所以如果你希望写入的的数据,马上能读到,请不要使用CopyOnWrite容器。