CopyOnWriteArrayList源码阅读 - c++编程基础

java.util.concurrent包中定义常见集合类对应的并发集合类，用于高效处理并发场景，其中CopyOnWriteArrayList对应就是ArrayList。顾名思义CopyOnWrite，写时拷贝，这里写包括对集合类的修改操作，都会创建一个副本。

CopyOnWriteArrayList的实现

类的定义

public class CopyOnWriteArrayList
  
   
    implements List
   
    , RandomAccess, Cloneable, java.io.Serializable

可以看到没有继承任何子类，实现接口和ArrayList类似。

关键属性

/** The lock protecting all mutators */
transient final ReentrantLock lock = new ReentrantLock();
/** The array, accessed only via getArray/setArray. */
private volatile transient Object[] array;

同样是采用数组方式实现，多了一个volatile声明，用于保证线程可见性。没有size声明表示实际包含元素的大小，多了一个ReentrantLock对象声明。

常见方法

构造方法

public CopyOnWriteArrayList() {
    setArray(new Object[0]); //默认创建一个空数组
}
public CopyOnWriteArrayList(Collection
   c) {
	Object[] elements = c.toArray();
	// c.toArray might (incorrectly) not return Object[] (see 6260652)
	if (elements.getClass() != Object[].class)
	    elements = Arrays.copyOf(elements, elements.length, Object[].class);//拷贝一份数组
	setArray(elements);
}

size方法，直接返回数组大小，说明array数组只包含实际大小的空间

public int size() {
        return getArray().length;
}

get方法，和ArrayList中类似，不过没有index的范围判断

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

add方法，可以看到无论是在尾部还是指定位置添加，都有锁定和解锁操作，在设置值之前都先将原先数组拷贝一份并扩容至size+1大小。

public boolean add(E e) {
	final ReentrantLock lock = this.lock;
	lock.lock(); //锁住
	try {
	    Object[] elements = getArray();
	    int len = elements.length;
	    Object[] newElements = Arrays.copyOf(elements, len + 1);//拷贝array属性，并扩展为length+1大小
	    newElements[len] = e;
	    setArray(newElements);
	    return true;
	} finally {
	    lock.unlock(); //解锁
	}
}

public void add(int index, E element) {
	final ReentrantLock lock = this.lock;
	lock.lock();
	try {
	    Object[] elements = getArray();
	    int len = elements.length;
	    if (index > len || index < 0)
		throw new IndexOutOfBoundsException("Index: "+index+
						    ", Size: "+len);
	    Object[] newElements;
	    int numMoved = len - index;
	    if (numMoved == 0) //尾部添加
			newElements = Arrays.copyOf(elements, len + 1);
	    else {
			newElements = new Object[len + 1];
			//elements[0,index) ---> newElements[0,index)
			System.arraycopy(elements, 0, newElements, 0, index);
			//elements[index,len) --> newElements[index+1,len+1)
			System.arraycopy(elements, index, newElements, index + 1,
					 numMoved);
	    }
	    newElements[index] = element;
	    setArray(newElements);
	} finally {
	    lock.unlock();
	}
}

set方法，ArrayList中set方法直接改变数组中对应的引用，这里需要拷贝数组然后再设置。(else那个分支没看懂，为什么值没有改变还需要设置来保证volatile写语义)

public E set(int index, E element) {
	final ReentrantLock lock = this.lock;
	lock.lock();
	try {
	    Object[] elements = getArray();
	    Object oldValue = elements[index];
	    if (oldValue != element) {
			int len = elements.length;
			Object[] newElements = Arrays.copyOf(elements, len);
			newElements[index] = element;
			setArray(newElements);
	    } else {
			// Not quite a no-op; ensures volatile write semantics
			setArray(elements);
	    }
	    return (E)oldValue;
	} finally {
	    lock.unlock();
	}
}

remove(int)方法，和指定位置添加类似，需要拷贝[0,index)和[index+1,len)之间的元素

public E remove(int index) {
	final ReentrantLock lock = this.lock;
	lock.lock();
	try {
	    Object[] elements = getArray();
	    int len = elements.length;
	    Object oldValue = elements[index];
	    int numMoved = len - index - 1;nt
	    if (numMoved == 0) //删除最后一个元素
			setArray(Arrays.copyOf(elements, len - 1));
	    else {
			Object[] newElements = new Object[len - 1];
			//elements[0,index) --> newElements[0,index)
			System.arraycopy(elements, 0, newElements, 0, index);
			//elements[index+1,len) --> newElements[index,len-1)
			System.arraycopy(elements, index + 1, newE

CopyOnWriteArrayList源码阅读(一)

CopyOnWriteArrayList的实现