设计模式之避免共享的设计模式Copy-on-Write模式

系列文章目录

设计模式之避免共享的设计模式Immutability(不变性)模式
设计模式之并发特定场景下的设计模式 Two-phase Termination(两阶段终止)模式


文章目录


一、Copy-on-Write是什么?

  • Java 里 String 在实现 replace() 方法的时候,并没有更改原字符串里面 value\[\] 数组的内容,而是创建了一个新字符串,这种方法在解决不可变对象的修改问题时经常到。它本质上是一种 Copy-on-Write方法。所谓 Copy-on-Write,经常被缩写为 COW 或者 CoW,顾名思义就是写时复制。
  • 不可变对象的写操作往往都是使用 Copy-on-Write 方法解决的,当然 Copy-on-Write 的应用领域并不局限于 Immutability 模式。
  • Copy-on-Write 才是最简单的并发解决方案,很多人都在无意中把它忽视了。它是如此简单,以至于 Java 中的基本数据类型String、Integer、Long 等都是基于 Copy-on-Write 方案实现的。
  • Copy-on-Write 缺点就是消耗内存,每次修改都需要复制一个新的对象出来,好在随着自动垃圾回收(GC)算法的成熟以及硬件的发展,这种内存消耗已经渐渐可以接受了。所以在实际工作中,如果写操作非常少(读多写少的场景),可以尝试使用 Copy-on-Write。

二、应用

  1. 配置信息:在配置信息读取频繁,而修改操作较少时,可以使用COW来管理配置信息。当需要修改配置时,创建配置的副本进行修改,然后替换原始配置,确保读取配置信息的线程不会受到修改操作的干扰。

  2. 缓存:在缓存对象上应用COW可以确保读操作始终访问到数据的一致性版本,而不受到写操作的影响。修改操作会在副本上进行,然后替换原始缓存对象。

  3. 数据快照:当需要对数据进行快照备份时,可以使用COW技术。在数据变化时,先复制原始数据,然后对副本进行写操作,以确保数据备份的一致性。

  4. 不变性对象:在并发编程中,不变性对象是一种常见的编程模式。不变性对象在创建后就不再修改,而是返回新的对象来代表修改后的状态。在这种场景下,COW可以用于处理返回新对象时的内部数据复制,确保并发访问的安全性。

相关推荐
狼与自由4 分钟前
python打包
开发语言·python
进击的雷神4 分钟前
OpenClaw 太重、启动太慢?我试了试这个 Rust 重写的轻量版 AI 助手网关
开发语言·人工智能·rust·zeroclaw
辛苦才能5 分钟前
C++ 红黑树(上):五条规则背后的近似平衡与插入的三类情况
开发语言·c++
新鲜势力呀9 分钟前
PHP 定时任务系统实战:从 Cron 混乱执行到任务调度中心 + Redis队列 + 失败重试
android·java·redis
Είναι η κοπέλα9 分钟前
Python 虚拟环境:venv、conda 与 Python 版本选择全解
开发语言·python·conda
程序员老陆14 分钟前
嵌入式 Qt:QWidgets 还是 QML / Qt Quick?
开发语言·qt
.道阻且长.15 分钟前
C++11 :新的类功能,lambda,包装器
开发语言·c++·后端
言乐616 分钟前
JavaScript概括前端原理
开发语言·前端·javascript·python·ecmascript
liulilittle17 分钟前
短期内不存在通用 AI 工作流魔法
大数据·开发语言·c++·人工智能·llm·agent·tools
郝学胜-神的一滴33 分钟前
C++ Templates 03:手写一个Stack看透模板核心机制
开发语言·c++·产品运营·软件工程·产品经理