java中CopyOnWriteArrayList底层原理 - 面试宝典

CopyOnWriteArrayList是Java中的线程安全的列表实现类。它的底层原理是在每次修改操作（如添加、删除元素）时，都会创建一个新的数组来替换旧的数组。 具体来说，CopyOnWriteArrayList会在内部维护一个数组（称为副本数组），并同时维护一个可变的变量，用于记录当前的数组版本。当需要修改列表时，CopyOnWriteArrayList会创建一个新的数组副本，并进行修改操作，修改完成后，将新的数组副本替换旧的数组副本，并更新版本变量。由于每次修改都会创建新的副本，因此原有的读操作不受影响，可以继续进行。 这种实现方式的优点是读取操作不需要加锁，因为读取操作不会修改数组内容。而且在读多写少的场景下，性能较好。但是缺点是多个修改操作之间是互斥的，即同一时间只能有一个修改操作进行，因为每次修改都需要创建新的数组副本，这会占用较多的内存空间。 需要注意的是，CopyOnWriteArrayList适用于读多写少的场景，如果写操作非常频繁，那么每次创建新的数组副本会带来较大的开销，此时可能需要考虑其他的线程安全的列表实现类。

​下面是一个简单的示例代码，展示了CopyOnWriteArrayList的使用：

javaCopy codeimport java.util.concurrent.CopyOnWriteArrayList;
public class CopyOnWriteArrayListExample {
    public static void main(String[] args) {
        CopyOnWriteArrayList<String> list = new CopyOnWriteArrayList<>();
        // 添加元素
        list.add("Apple");
        list.add("Banana");
        list.add("Orange");
        // 打印列表
        System.out.println("List: " + list);
        // 修改元素
        list.set(1, "Grape");
        // 删除元素
        list.remove("Apple");
        // 打印修改后的列表
        System.out.println("Updated list: " + list);
    }
}

上述代码创建了一个CopyOnWriteArrayList对象，并进行了一些基本的操作，包括添加元素、修改元素和删除元素。通过输出结果可以观察到列表的变化。需要注意的是，CopyOnWriteArrayList对于每个修改操作都会创建一个新的数组副本，因此在修改操作时，可能会占用较多的内存空间。