CopyOnWriteArrayList 你了解多少？，腾讯T3大牛手把手教你
作者：互联网
Exception in thread “main” java.util.ConcurrentModificationException
at java.util.ArrayList$Itr.checkForComodification(ArrayList.java:909)
at java.util.ArrayList$Itr.next(ArrayList.java:859)
at com.example.container.a.TestList.main(TestList.java:16)
**很遗憾，结果并没有达到我们想要的预期效果，执行之后直接报错！抛ConcurrentModificationException异常！**
**为啥会抛这个异常呢？**
我们一起来看看，`foreach`写法实际上是对`List.iterator()` 迭代器的一种简写，因此我们可以从分析`List.iterator()` 迭代器进行入手，看看为啥会抛这个异常。
`ArrayList`类中的`Iterator`迭代器实现，源码内容：
通过代码我们发现 `Itr` 是 `ArrayList` 中定义的一个私有内部类，每次调用`next`、`remove`方法时，都会调用`checkForComodification`方法，源码如下：
/*修改次数检查/
final void checkForComodification() {
//检查List中的修改次数是否与迭代器类中的修改次数相等
if (modCount != expectedModCount)
throw new ConcurrentModificationException();
}
`checkForComodification`方法，实际上是用来检查`List`中的修改次数`modCount`是否与迭代器类中的修改次数`expectedModCount`相等，如果不相等，就会抛出`ConcurrentModificationException`异常！
那么问题基本上已经清晰了，上面的运行结果之所以会抛出这个异常，就是因为`List`中的修改次数`modCount`与迭代器类中的修改次数`expectedModCount`不相同造成的！
**阅读过集合源码的朋友，可能想起`Vector`这个类，它不是 JDK 中 ArrayList 线程安全的一个版本么？**
好的，为了眼见为实，我们把`ArrayList`换成`Vector`来测试一下，代码如下：
public static void main(String[] args) {
Vector<String> list = new Vector<String>();
//模拟10个线程向list中添加内容，并且读取内容
for (int i = 0; i < 5; i++) {
final int j = i;
new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
//添加内容
list.add(j + "-j");
//读取内容
for (String str : list) {
System.out.println("内容：" + str);
}
}
}).start();
}
}
执行程序，运行结果如下：
**还是一样的结果，抛异常了**，`Vector`虽然线程安全，只不过是加了`synchronized`关键字，但是迭代问题完全没有解决！
继续回到本文要介绍的 CopyOnWriteArrayList 类，我们把上面的例子，换成`CopyOnWriteArrayList`类来试试，源码内容如下：
public static void main(String[] args) {
//将ArrayList换成CopyOnWriteArrayList
CopyOnWriteArrayList<String> list = new CopyOnWriteArrayList<>();
list.add("1");
list.add("2");
list.add("1");
System.out.println("原始list元素："+ list.toString());
//通过对象移除等于11的元素
for (String item : list) {
if("1".equals(item)) {
list.remove(item);
}
}
System.out.println("通过对象移除后的list元素："+ list.toString());
}
执行结果如下：
原始list元素：[1, 2, 1]
通过对象移除后的list元素：[2]
**呃呵，执行成功了，没有报错！是不是很神奇～～**
当然，类似上面这样的例子有很多，比如写10个线程向`list`中添加元素读取内容，也会抛出上面那个异常，操作如下：
public static void main(String[] args) {
final List<String> list = new ArrayList<>();
//模拟10个线程向list中添加内容，并且读取内容
for (int i = 0; i < 10; i++) {
final int j = i;
new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
//添加内容
list.add(j + "-j");
//读取内容
for (String str : list) {
System.out.println("内容：" + str);
}
}
}).start();
}
}
类似的操作例子就非常多了，这里就不一一举例了。
**CopyOnWriteArrayList 实际上是 ArrayList 一个线程安全的操作类！**
从它的名字可以看出，**`CopyOnWrite` 是在写入的时候，不修改原内容，而是将原来的内容复制一份到新的数组，然后向新数组写完数据之后，再移动内存指针，将目标指向最新的位置。**
### []( )二、简介
从 JDK1.5 开始 Java 并发包里提供了两个使用`CopyOnWrite`机制实现的并发容器，分别是`CopyOnWriteArrayList`和`CopyOnWriteArraySet`。
从名字上看，`CopyOnWriteArrayList`主要针对动态数组，一个线程安全版本的 ArrayList ！
而`CopyOnWriteArraySet`主要针对集，`CopyOnWriteArraySet`可以理解为`HashSet`线程安全的操作类，我们都知道`HashSet`基于散列表`HashMap`实现，**但是`CopyOnWriteArraySet`并不是基于散列表实现，而是基于`CopyOnWriteArrayList`动态数组实现！**
关于这一点，我们可以从它的源码中得出结论，部分源码内容：
从源码上可以看出，`CopyOnWriteArraySet`默认初始化的时候，实例化了`CopyOnWriteArrayList`类，`CopyOnWriteArraySet`的大部分方法，例如`add`、`remove`等方法都基于`CopyOnWriteArraySet`实现！
两者最大的不同点是，`CopyOnWriteArrayList`可以允许元素重复，而`CopyOnWriteArraySet`不允许有重复的元素！
**好了，继续来 BB 本文要介绍的`CopyOnWriteArrayList`类～～**
打开`CopyOnWriteArrayList`类的源码，内容如下：
可以看到 `CopyOnWriteArrayList` 的存储元素的数组`array`变量，使用了`volatile`关键字保证的多线程下数据可见行；同时，使用了`ReentrantLock`可重入锁对象，保证线程操作安全。
在初始化阶段，`CopyOnWriteArrayList`默认给数组初始化了一个对象，当然，初始化方法还有很多，比如如下我们经常会用到的一个初始化方法，源码内容如下：
这个方法，表示如果我们传入的是一个 `ArrayList`数组对象，会将对象内容复制一份到新的数组中，然后初始化进去，操作如下：
List list = new ArrayList<>();
…
//CopyOnWriteArrayList将list内容复制出来，并创建一个新的数组
CopyOnWriteArrayList copyList = new CopyOnWriteArrayList<>(list);
`CopyOnWriteArrayList`是对原数组内容进行复制再写入，那么是不是也存在多线程下操作也会发生冲突呢？
下面我们再一起来看看它的方法实现！
### []( )三、常用方法
#### []( )3.1、添加元素
`add()`方法是`CopyOnWriteArrayList`的添加元素的入口！
`CopyOnWriteArrayList`之所以能保证多线程下安全操作， `add()`方法功不可没，源码如下：
操作步骤如下：
* 1、获得对象锁；
* 2、获取数组内容；
* 3、将原数组内容复制到新数组；
* 4、写入数据；
* 5、将array数组变量地址指向新数组；
* 6、释放对象锁；
在 Java 中，独占锁方面，有2种方式可以保证线程操作安全，一种是使用虚拟机提供的`synchronized`来保证并发安全，另一种是使用`JUC`包下的`ReentrantLock`可重入锁来保证线程操作安全。
`CopyOnWriteArrayList`使用了`ReentrantLock`这种可重入锁，保证了线程操作安全，同时数组变量`array`使用`volatile`保证多线程下数据的可见性！
其他的，还有指定下标进行添加的方法，如`add(int index, E element)`，操作类似，先找到需要添加的位置，如果是中间位置，则以添加位置为分界点，分两次进行复制，最后写入数据！
#### []( )3.2、移除元素
`remove()`方法是`CopyOnWriteArrayList`的移除元素的入口！
源码如下：
操作类似添加方法，步骤如下：
* 1、获得对象锁；
### 最后
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操作类似添加方法，步骤如下：
* 1、获得对象锁；
### 最后
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[外链图片转存中...(img-6KOM8ZEp-1630925558809)]
标签：手把手,ArrayList,list,T3,CopyOnWriteArrayList,源码,线程,数组 来源： https://blog.csdn.net/m0_61369913/article/details/120142108