Java CoryOnWriteArrayList 实现

引言

本文着重介绍 Java 并发容器中 CoryOnWriteArrayList 的实现方式。所有关于 Java 并发的文章均收录于<Java并发系列文章>。

CopyOnWriteArrayList

CopyOnWriteArrayList 用于读场景远多于写场景的情况，它能够让读与读之间不互斥，读与写也不互斥，只有写与写之间才会互斥。它的思路也很简单，内部通过一个数组来维护数据，正常读数据时直接通过索引从数组中提取数据。

/** The array, accessed only via getArray/setArray. */
private transient volatile Object[] array;

@SuppressWarnings("unchecked")
private E get(Object[] a, int index) {
    return (E) a[index];
}

/**
 * {@inheritDoc}
 *
 * @throws IndexOutOfBoundsException {@inheritDoc}
 */
public E get(int index) {
    return get(getArray(), index);
}

/**
 * Gets the array.  Non-private so as to also be accessible
 * from CopyOnWriteArraySet class.
 */
final Object[] getArray() {
    return array;
}

而写数据时，需要将整个数组都复制一遍，然后在新数组的末尾添加最新的数据。最后替换掉原来的数组，这样原来的数组就会被回收。很显然，这种实现方式在减小竞争的同时，承担了数据空间 * 2 的压力。

/** The lock protecting all mutators */
final transient ReentrantLock lock = new ReentrantLock();

/**
 * Appends the specified element to the end of this list.
 *
 * @param e element to be appended to this list
 * @return {@code true} (as specified by {@link Collection#add})
 */
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();
    }
}

/**
 * Sets the array.
 */
final void setArray(Object[] a) {
    array = a;
}

参考内容

[1] linux 2.6 互斥锁的实现-源码分析
[2] 深入解析条件变量(condition variables)
[3] Linux下Condition Vairable和Mutext合用的小细节
[4] 从ReentrantLock的实现看AQS的原理及应用
[5] 不可不说的Java“锁”事
[6] 从源码层面解析yield、sleep、wait、park
[7] LockSupport中的park与unpark原理
[8] Thread.sleep、Object.wait、LockSupport.park 区别
[9] 从AQS到futex-二-JVM的Thread和Parker
[10] Java的LockSupport.park()实现分析
[11] JVM源码分析之Object.wait/notify实现
[12] Java线程源码解析之interrupt
[13] Thread.interrupt()相关源码分析
[14] Java CAS 原理剖析
[15] 源码解析 Java 的 compareAndSwapObject 到底比较的是什么
[16] 《Java并发编程的艺术》
[17] 《实战 Java 高并发程序设计》
[18] volatile关键字深入学习
[19] 为什么Netty的FastThreadLocal速度快
[20] 线程池ThreadPoolExecutor实现原理
[21] 深入理解Java线程池：ThreadPoolExecutor
[22] ConcurrentHashMap 详解一
[23] ConcurrentHashMap 详解二
[24] JUC中Atomic class之lazySet的一点疑惑
[25] The JSR-133 Cookbook for Compiler Writers
[26] 就是要你懂Java中volatile关键字实现原理