CopyOnWriteArrayList 是 Java 中的一个线程安全的 List 实现,属于 java.util.concurrent 包。它是一种支持并发读写操作的线程安全集合,它通过在每次修改操作时创建底层数组的副本来实现线程安全。
主要特点
线程安全:所有的读取操作(如 get, iterator)不会被锁定,而写入操作(如 add, set, remove)则会创建底层数组的新副本,从而保证线程安全。
适合读多写少的场景:由于每次写操作都会创建数组的新副本,因此开销较大,但读取操作不会受到影响,非常适合读操作远多于写操作的场景。
迭代器弱一致性:返回的迭代器不会抛出 ConcurrentModificationException 并且能够容忍并发修改。
构造方法
1.无参构造函数:创建一个空的 CopyOnWriteArrayList。
java
CopyOnWriteArrayList<E> list = new CopyOnWriteArrayList<>();
2.使用现有集合初始化:使用另一个集合中的元素来初始化。
java
CopyOnWriteArrayList<E> list = new CopyOnWriteArrayList<>(Collection<? extends E> c);
3.使用数组初始化:使用一个数组中的元素来初始化。
java
CopyOnWriteArrayList<E> list = new CopyOnWriteArrayList<>(E[] array);
常用方法
添加元素:
boolean add(E e)
void add(int index, E element)
boolean addAll(Collection<? extends E> c)
boolean addIfAbsent(E e)
获取元素:
E get(int index)
删除元素:
boolean remove(Object o)
E remove(int index)
更新元素:
E set(int index, E element)
检查元素:
boolean contains(Object o)
int size()
boolean isEmpty()
使用示例
以下是一个简单的示例,展示了如何使用 CopyOnWriteArrayList:
java
import java.util.List;
import java.util.concurrent.CopyOnWriteArrayList;
public class CopyOnWriteArrayListExample {
public static void main(String[] args) {
// 创建一个 CopyOnWriteArrayList 并添加一些元素
List<String> list = new CopyOnWriteArrayList<>();
list.add("Element 1");
list.add("Element 2");
list.add("Element 3");
// 迭代列表
for (String element : list) {
System.out.println(element);
}
// 在迭代过程中添加元素,不会抛出 ConcurrentModificationException
for (String element : list) {
if ("Element 2".equals(element)) {
list.add("New Element");
}
}
System.out.println("After modification:");
// 再次迭代列表,可以看到新添加的元素
for (String element : list) {
System.out.println(element);
}
}
}
注意事项
1.性能问题:由于每次写操作(如添加、修改、删除)都需要复制整个底层数组,因此在写频繁的场景下性能可能会受到影响。
2.迭代器弱一致性:迭代器在创建时不会反映之后的修改,不过它仍然是线程安全的,不会抛出 ConcurrentModificationException。
总结
CopyOnWriteArrayList 是一种非常实用的线程安全集合,特别适合于读操作远多于写操作的场景。通过理解其工作原理和适用场景,你可以在实际项目中有效地利用它来处理并发问题。