CopyOnWriteArrayList 的行为

Question

CopyOnWriteArrayList 的 Javadocs 说

ArrayList 的线程安全变体，其中所有可变操作 （添加、设置等）是通过制作新的副本来实现的 底层数组。

我现在很困惑其他线程何时会看到这个新副本中存在的更改？这是否意味着底层数组的副本数量等于集合的突变数量？如果不是这样，这些单独副本的更改何时传输到底层数组以便其他线程可以看到它们？

Answer 1

这里的想法是，每当您向 CopyOnWriteArrayList 添加或删除时，底层数组基本上都会被复制并进行修改。

这是否意味着会有很多
底层数组的副本相等
到突变的数量
收藏

是的，对于每个更新 ArrayList 的线程，持有旧副本的所有其他线程本质上都会引用不同的数组

这些什么时候改变
单独的副本被转移到
底层数组以便其他线程
能看到他们吗？

您当前正在查看的数组（假设您的迭代器）永远不会改变。当您从数组中读取时，您正在读取它，就像您开始读取时一样。如果另一个线程更改了 CopyOnWriteArrayList，您当前正在观察的数组将不会受到影响。

要获取最新版本，请执行新的读取操作，例如 list.iterator();

也就是说，大量更新此集合会降低性能。如果您尝试对 CopyOnWriteArrayList 进行排序，您将看到列表抛出 UsupportedOperationException（在集合上设置的排序调用 N 次）。仅当您执行 90% 以上的读取时才应使用此读取。

Answer 2

写时复制数组列表的实现使用底层数组并使用 setter 和 getter 方法访问它。

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

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

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

因此，对于添加、设置操作，它会创建当前数组的副本（使用 getArray），然后添加元素并返回更新后的数组（使用 setArray）。

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();
    }
}

是的，在 add 或 set 方法之前访问 arraylist 的线程将拥有过时的数据副本（如果您可以处理某种程度的过时数据，这很好，因为 CopyOnWriteArrayList 的设计思想是遍历操作将超过添加或更新的数量操作）并且所有将创建迭代器或使用 get 操作的线程都将拥有 arrayList 的最新数据。

public E get(int index) {
    return get(getArray(), index);
}

public Iterator<E> iterator() {
    return new COWIterator<E>(getArray(), 0);
}

这里 getarray 将给出 arrayList 的最新状态。