CopyOnWriteArrayList特殊点, 对比ArrayList

• ArrayList可以使用迭代器进行删除元素, CopyOnWriteArrayList不能使用迭代器的remove方法删除, 只能使用集合的remove方法删除

public class Demo15 {public static void main(String[] args) {// 使用ArrayList的iterator删除元素List<String> list1 = new ArrayList<>();list1.add("a");list1.add("b");list1.add("c");Iterator<String> iterator1 = list1.iterator();while (iterator1.hasNext()) {String str = iterator1.next();if ("b".equals(str)) {iterator1.remove();}}// 使用CopyOnWriteArrayList的iterator删除元素List<String> list2 = new CopyOnWriteArrayList<>();list2.add("a");list2.add("b");list2.add("c");Iterator<String> iterator2 = list2.iterator();while (iterator2.hasNext()) {String str = iterator2.next();if ("b".equals(str)) {iterator2.remove(); // 这里会抛UnsupportedOperationException异常}}}
}

分析:
CopyOnWriteArrayList源码:
查看CopyOnWriteArrayList获取迭代器方法

public Iterator<E> iterator() {return new CopyOnWriteArrayList.COWIterator(this.getArray(), 0);
}

查看内部类COWIterator构造方法

COWIterator(Object[] es, int initialCursor) {this.cursor = initialCursor;this.snapshot = es;
}

看到这里, 实际上就是拷贝了CopyOnWriteArrayList的数组, 到迭代器里面, 后续对迭代器删除元素的操作都是对迭代器里面数组的操作, 既然是个副本, 那么迭代器的remove方法删除就无效了, 干脆就直接抛异常

public void remove() {throw new UnsupportedOperationException();
}

而ArrayList的迭代器并没有拷贝数组, 所以它还是对原集合的元素操作, 但是每次删除元素的时候会检查修改次数是否一致, 由于实时比较ArrayList集合size和修改次数modCount, 一旦不一致, 就抛并发修改异常, 会导致无法删除

• ArrayList增强for循环不能调用集合的remove删除元素, 而CopyOnWriteArrayList却可以

public class Demo15 {public static void main(String[] args) {// ArrayList增强for循环删除, 报错List<String> list1 = new ArrayList<>();list1.add("a");list1.add("b");list1.add("c");for (String str : list1) {list1.remove(str);}// CopyOnWriteArrayList增强for循环删除, 正常List<String> list2 = new CopyOnWriteArrayList<>();list2.add("a");list2.add("b");list2.add("c");for (String str : list2) {list2.remove(str);}}
}

分析:
集合中增强for都转换为迭代器进行遍历, 关键就在于ArrayList的remove方法不能在迭代器遍历元素中调用, 而CopyOnWriteArrayList的remove方法却可以在迭代器遍历元素中调用

从设计结构上看:
ArrayList:
ArrayList每次获取的都是新的迭代器, 用当前ArrayList的修改次数初始化了迭代器, 迭代器内部维护着的修改次数是用来判断ArrayList是否有单独作修改(list.remove方法), 或者被其他迭代器修改(多线程下同个集合获取多个迭代器), 若再使用ArraList的增删等操作, 集合中修改次数更改了却无法同步到迭代器内部, 导致再次调用迭代器的next方法或者remove方法时, 会检查修改次数, 不一致则报错, 而迭代器的删除操作会同步到ArrayList中
CopyOnWriteArrayList:
CopyOnWriteArrayList每次获取的迭代器, 都是对当前集合中数组的拷贝, 所以在增强for中, 只是对这个副本进行遍历, 而删除的操作, 还是操作集合, 自然可以删除成功

应用场景:多线程下读多写少
使用CopyOnWriteArrayList主要解决多线程下, 读写线程可以并发执行问题, 结果如下:
1.读读线程可以并发执行
2.读写线程可以并发执行
3.写写线程不可以并发执行

存在问题点:
1.每次增删元素都要拷贝耗费资源大
2.读的数据是份快照, 并不是实时的