一、CopyOnWriteArrayList 源碼解讀

在 JUC 中，對于 ArrayList 的線程安全用法，比較推崇于使用 CopyOnWriteArrayList ，那 CopyOnWriteArrayList是怎么解決線程安全問題的呢，本文帶領(lǐng)大家一起解讀下 CopyOnWriteArrayList 的源碼，主要對幾個常用的函數(shù)進行講解。

在進行 CopyOnWriteArrayList 的源碼講解之前，先看下同樣實現(xiàn)了線程安全的 Vector ，很多文章都說不推薦使用 Vector ，其主要原因是性能太差了，那性能為什么這么差呢？可以看下 Vector add 和 get 的源碼：

Vector 的添加和讀取操作都被加上了 synchronized 鎖，當并發(fā)情況下，因為鎖的存在相當于變成了單線程的操作，所以效率肯定低，同樣這樣的優(yōu)點就是保證了數(shù)據(jù)的唯一性，不會讀取到臟數(shù)據(jù)。

下面再看下 CopyOnWriteArrayList 是如何解決并發(fā)問題的呢。

首先看下 CopyOnWriteArrayList 的全局變量有哪些：

其中 lock 鎖就是每次在做寫操作時，鎖的句柄，array 就是具體存儲數(shù)據(jù)的數(shù)組，注意這里的 array 被 volatile 所修飾，因此可以在并發(fā)情況下實現(xiàn)數(shù)據(jù)的可見性。

當 new 創(chuàng)建了一個 CopyOnWriteArrayList 時，如果是使用無參的構(gòu)造函數(shù)，則將 array 的長度默認成 0 ，創(chuàng)建了一個空的數(shù)組。

在使用 add 添加數(shù)據(jù)時，先使用 lock 上鎖，并獲取到當前的 array 數(shù)組，然后對 array 進行 copyOf，新的數(shù)組的長度是之前的長度 +1 ，這樣才能存放當前新的值，將新值填充后，再替換掉舊的 array 數(shù)組后，釋放當前鎖。

在使用 get 獲取指定下邊數(shù)據(jù)時，直接對當前的 array 進行操作：

在進行 remove 刪除時，先使用 lock 上鎖，然后再獲取當前的 array 數(shù)組，如果傳入的 index 正好是最后一個，那么 numMoved 計算出來就是 0 ，則使用 copyOf ，長度進行 -1 去除最后一個數(shù)據(jù)。否則傳入的不是最后一個，先聲明一個新的 array 數(shù)組，數(shù)組的長度就是舊的 array 的 len - 1，再將 0 到 index 的數(shù)據(jù) arraycopy 至新的 array 數(shù)組，然后再將 index + 1 后的再 arraycopy 至新的 array 數(shù)組，最后將新的 array 數(shù)組替換舊的，然后釋放鎖。

二、總結(jié)

1. 當 new 新建一個 CopyOnWriteArrayList 后會生成一個數(shù)組 array 來存放添加的內(nèi)容，如果是無參的構(gòu)造函數(shù)，則 array 的長度為 0 ，添加數(shù)據(jù)時再進行擴容。同時會聲明一個 ReentrantLock 鎖。
2. 當進行 add 操作時，先進行上鎖，然后對當前的 array 進行 copyOf，并且新的長度是之前的長度 +1 ，這樣才能存放當前新的值，將新值填充后，再替換掉舊的 array 數(shù)組后，釋放當前鎖。
3. 當使用 get 獲取數(shù)據(jù)時，無需上鎖，直接讀取當前 array 數(shù)組的指定位置。
4. 當使用 remove 時，同樣先進行上鎖，然后再獲取當前的 array 數(shù)組，如果傳入的 index 正好是最后一個，則使用 copyOf ，長度進行 -1 ，否則的話先聲明一個新的 array 數(shù)組，現(xiàn)將0 到 index 的數(shù)據(jù) arraycopy 至新的 array 數(shù)組，然后再將 index + 1 后的再 arraycopy 至新的 array 數(shù)組，最后將新的 array 數(shù)組替換舊的，然后釋放鎖。

讀下來之后可以感覺出來 CopyOnWriteArrayList 的源碼非常容易理解和閱讀，同時我們也可以看出一些問題，CopyOnWriteArrayList 實現(xiàn)了寫寫隔離，但讀讀是可以共享的，這就有可能出現(xiàn)當某個數(shù)據(jù)再修改時，讀進行了操作，導致讀取到的還是舊的數(shù)據(jù)。還有就是每次寫操作都對數(shù)組進行 Copy ，假如數(shù)據(jù)量非常大的情況下，進行 Copy 消耗的資源則會進行 x 2 ，因此使用 CopyOnWriteArrayList 時，需要考慮下自己的數(shù)據(jù)量以及讀寫的頻次。