CopyOnWriteArrayList,CopyOnWriteArraySet源码分析
概述
CopyOnWriteArrayList
是一个线程安全的ArrayList
,通过内部的volatile
数组和显示锁ReentrantLock来实现线程安全。CopyOnWriteArraySet
的底层也是基于CopyOnWriteArrayList
实现的。CopyOnWriteArrayList
更适合于读多写少的环节。
CopyOnWriteArrayList源码分析
核心属性
/** The lock protecting all mutators */ final transient ReentrantLock lock = new ReentrantLock(); /** 用于存储元素的volatile修饰的内部数组 */ private transient volatile Object[] array;
它的内部属性也非常的简单,值得注意的是array是通过volatile修饰的。
重要方法分析
add方法
public boolean add(E e) { final ReentrantLock lock = this.lock; lock.lock();//加锁 try { //拿到原数组 Object[] elements = getArray(); int len = elements.length; //将原数组拷贝到原长度+1的新数组中 Object[] newElements = Arrays.copyOf(elements, len + 1); //将元素加入 newElements[len] = e; //用新数组替代原数组 setArray(newElements); return true; } finally { //解锁 lock.unlock(); } }
从这段代码我们可以看出CopyOnWriteArrayList
每次添加元素都是直接创建一个长度为原数组长度加一的新数组,然后将该旧数组的数据复制到新数组中。然后将待添加的元素添加到新数组的最后一个位置。最后将旧数组用新数组替换掉。
get
public E get(int index) { return get(getArray(), index); } private E get(Object[] a, int index) { return (E) a[index]; }
get方法非常的简单,不过我们需要注意一点get方法并没有做同步。
通过看了add和get两个方法的实现。我们可以发现add是使用了同步的,而get没有使用同步。在这个地方我的理解是:get之所以不需要同步,这是因为get的读取,本质上是“快照读”。add方法z每次都要复制一份,因为这样写操作不会影响读的。
至于为什么add要加锁,这个也非常好理解,因为如果不加锁的话,会出现更新丢失。
CopyOnWriteArraySet源码分析
核心属性
private final CopyOnWriteArrayList<E> al;
CopyOnWriteArraySet
内部其实只有一个CopyOnWriteArrayList
.
重要方法
add方法
public boolean add(E e) { return al.addIfAbsent(e); } public boolean addIfAbsent(E e) { Object[] snapshot = getArray(); //如果数组中已经存在e,则返回false,否则调用addIfAbsent return indexOf(e, snapshot, 0, snapshot.length) >= 0 ? false : addIfAbsent(e, snapshot); } private boolean addIfAbsent(E e, Object[] snapshot) { final ReentrantLock lock = this.lock; lock.lock();//加锁 try { Object[] current = getArray();//拿到当前的数组 int len = current.length; if (snapshot != current) { // Optimize for lost race to another addXXX operation int common = Math.min(snapshot.length, len); for (int i = 0; i < common; i++) if (current[i] != snapshot[i] && eq(e, current[i])) //在添加过程中有其它线程插入的元素 return false; if (indexOf(e, current, common, len) >= 0) return false; } Object[] newElements = Arrays.copyOf(current, len + 1); //将当前元素加入到了新数组的最后一个位置 newElements[len] = e; setArray(newElements); return true; } finally { lock.unlock(); } } //作用就是在数组中查找是否o已经存在,包括null private static int indexOf(Object o, Object[] elements, int index, int fence) { if (o == null) { //如果o为空,遍历找到数组中第一个同样为空的位置 for (int i = index; i < fence; i++) if (elements[i] == null) return i; } else { //如果o不为空,则找到与之相等的元素的位置 for (int i = index; i < fence; i++) if (o.equals(elements[i])) return i; } //数组中没有该元素,返回-1 return -1; }
整个插入过程:
- 调用
indexOf
方法,查看快照数组中是否已经有该元素了(包括null),如果已经有该元素了,那么返回false,否则进行调用addIfAbsent
添加元素 addIfAbsent
方法全程加锁。首先将之前的快照与当前数组快照进行比较,如果当前数组快照相较于之前数组快照已经发送了改变,那么说明已经有线程完成了添加,那么当前线程竞争失败,直接返回false(为了避免之前线程更新丢失)。如果没有改变。那么就复制一个长度是原数组长度加一的数组,然后将元素添加到尾部,更新数组。
通过源码我们可以知道,CopyOnWriteArraySet
允许加入null。并且CopyOnWriteArraySet
保证元素不重复,就是简简单单的遍历查找一遍。
相关推荐
mzy000 2020-08-24
源码物语 2020-07-18
瓜牛呱呱 2020-11-12
柳木木的IT 2020-11-04
yifouhu 2020-11-02
lei0 2020-11-02
源码zanqunet 2020-10-28
源码zanqunet 2020-10-26
一叶梧桐 2020-10-14
码代码的陈同学 2020-10-14
lukezhong 2020-10-14
lzzyok 2020-10-10
anchongnanzi 2020-09-21
clh0 2020-09-18
changcongying 2020-09-17
星辰大海的路上 2020-09-13
abfdada 2020-08-26
shenlanse 2020-08-18
zhujiangtaotaise 2020-08-18