CopyOnWriteArrayList是怎么实现写有锁,读无锁,读写之间不堵塞的?(加强版读写分离源码剖析)
CopyOnWriteArrayList是ArrayList的线程安全版本,从名字推测,CopyOnWriteArrayList是在有写操作的时候会copy一份数据,然后写完再设置成新的数据。CopyOnWriteArrayList适用于读多写少的并发场景。而CopyOnWriteArraySet也是线程安全的Set版本,也是CopyOnWriteArrayList来代理读写分离的,而且还保留了Set的特性(无序、无下标)。那么我就去介绍他们的其中一个CopyOnWriteArrayList!
我们考虑这么一个问题,比如我在写一篇博客或者是修改一篇博客,其实我正在修改只是没有点击保存重新发布而已,所以你们看到的就是我没有修改之前的那一篇(旧数组)。只要这时我写完了修改完了,点击保存(替换地址),而这时你们看的就是我新修改完后的博客(替换地址后的新数组)了!
因为无计其数的读者正在读同一篇博客,他们之间肯定是不可以阻塞的!假如阻塞的话,就面临排队读博客了(举个例子,不是现实)!而且我们还得保证博主在修改博客的时候,读者还能读到博客内容,这时候就需要读写分离了(读与写同时并发,互不影响)!即原生操作实现写有锁,读无锁,读写之间不堵塞的效果!
//与普通ArrayList使用方式无异
List<String> list = new CopyOnWriteArrayList<String>();
list.add("Ziph");
我们知道,CopyOnWriteArrayList是读写操作分离的,我们肯定还得去拿add方法说事!看源码~
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();
}
}
首先,add方法是添加为集合添加元素的方法,他在方法内加了一把锁(lock),来保障线程是安全的。那么进入源码的操作内!接下来是这一部分:
/** The array, accessed only via getArray/setArray. */
private transient volatile Object[] array;
Object[] elements = getArray();
一个Object类型的数组element(意为元素)获得了一个数组,即:getArray();点击去是这样的~
final Object[] getArray() {
return array;
}
final void setArray(Object[] a) {
array = a;
}
而且我们看还有一个setArray方法!
Object[] elements = getArray();
int len = elements.length;
Object[] newElements = Arrays.copyOf(elements, len + 1);
newElements[len] = e;
setArray(newElements);
其实这些操作分析起来很简单,就是拿到了一个Object类型数组(可以存放任何类型),得到数组的长度,copy一个数组长度比它大1的新数组。其次将传入的参数e插入到了新数组的扩容后的最后一个位置上,最后setArray把新地址替换原地址,实现写操作!
return true;
lock.unlock();