java list 数据分离_Java（Android）数据结构汇总（一）-- List（下）

简介

List接口在java.util.concurrent包下只有CopyOnWriteArrayList一个实现类，它是一个线程安全的数据结构。

实现

CopyOnWrite(写时拷贝)是为了并发而实现的一种懒惰策略。通常我们为了实现并发都是使用锁来实现的，比如使用synchronized关键之等。但是锁会带来性能上的开销。为了提高性能，CopyOnWrite采用的是一种读写分离的思想，其原理如下：

当需要修改目标数据时，先将目标数据复制一份，并在这份复制的数据上进行修改(此时如果有其他线程来读取数据则正常的从原数据上读取)，修改完成后再将数据的引用指向这份复制出来并修改后的数据。这样就在不用锁的条件下实现了对数据的并发读写。

CopyOnWrite的特点就是：在同一时刻，可以有多个线程进行读操作，但是只能有一个线程进行写操作。

如果明白了CopyOnWrite机制，那么CopyOnWriteArrayList就很简单了。

我们先来看下读操作源码：

public E get(int index) {

return get(getArray(), index);

}

final Object[] getArray() {

// 获取当前数组

return elements;

}

private E get(Object[] a, int index) {

// 从给定的数组中取index位置的元素

return (E) a[index];

}

读操作的源码很简单，没有任何加锁机制。

我们再来看看写操作源码：

public boolean add(E e) {

// 因为写操作只能同时有一个线程进行，所以这里加了锁

// 这里用的是一个Object(lock)对象来作为锁的，所以不会影响读操作

synchronized (lock) {

// 获取当前数组

Object[] elements = getArray();

int len = elements.length;

// 对当前数组进行复制

Object[] newElements = Arrays.copyOf(elements, len + 1);

// 修改复制出来的数组

newElements[len] = e;

// 将数组引用重新指向这个修改后的数组

setArray(newElements);

return true;

}

final void setArray(Object[] a) {

elements = a;

}

可见，写操作也是非常简单的，因为同一时刻只能有一个线程进行写操作，所以这里使用了synchronized来进行同步。

总结

CopyOnWriteArrayList使用CopyOnWrite机制来实现了同步，比用锁性能更高。它也是采用了空间换时间的思想。但是，CopyOnWriteArrayList也有两个缺点：

内存问题，在写操作时因为要对数组进行复制，此刻内存中就会存在两份数据，这样会导致写的时候内存占用比较高，数据越多越明显；

数据一致性问题，不能保证数据的实时一致性，比如在读的时候并不能保证能读取到最新数据，它只能保证数据的最终一致性。

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