### CopyOnWriteArrayList CopyOnWriteArrayList是juc中提供的并發安全的ArrayList，我們拆分一下類名"Copy""On""Write""ArrayList"，從字面意思我們推斷出，這個是以在Write時進行Copy數組元素的ArrayList； 它主要具有一下特性： * 它是線程安全的； * 允許元素為null； * 支持隨機訪問、淺拷貝，可序列化； * 迭代器使用快照方式，且在迭代期間數組不會改變，故不會出現并發異常； * 可變操作（set，add，remove，clear，replace，sort，sublist等等）的開銷很大，因為通常需要復制整個基礎數組； * 所有的get方法只是獲取數組對應下標上的元素\(無需加鎖控制\) CopyOnWriteArrayList使用了一種叫寫時復制的方法，當有新元素添加到CopyOnWriteArrayList時，先將原有數組的元素拷貝到新數組中，然后在新的數組中做寫操作，寫完之后，再將原來的數組引用（volatile修飾的數組引用）指向新數組； CopyOnWriteArrayList提供了弱一致性的迭代器，保證在獲取迭代器后，其他線程對list的修改該不可見，迭代器遍歷時候的數組是獲取迭代器時候的一個快照； CopyOnWriteArrayList是使用空間換時間的方式進行工作，它主要適用于讀多寫少，并且數據內容變化比較少的場景\(最好初始化時就進行加載數據到CopyOnWriteArrayList中\)； * **add\(E e\)**：添加元素 ``` public boolean add(E e) { /** * 增加元素 e 到數組的末尾 * 操作步驟: * 1. 獲取全局的 reentrantLock * 2. 將原來的 array1 copy 到一個 array.length + 1 的數組 array2 里面 * 3. 將 先添加的元素e添加到新數組 array2 的最后一個空間里面 (array2[array2.length - 1] = e) * 4. 將 新數組 array2 賦值給 CopyOnWriteArrayList 中的 array */ final ReentrantLock lock = this.lock; lock.lock(); // 1. 獲取 全局 lock try{ Object[] elements = getArray(); // 2. 獲取原來的數組 int len = elements.length; Object[] newElements = Arrays.copyOf(elements, len + 1); // 3. 新建一個 array2 將原來的數據賦值到這個新建的數組里面 newElements[len] = e; // 4. 將 e 賦值給 array2的最后一個空間里面 setArray(newElements); // 5. 將新數組 array2 賦值給 CopyOnWriteArrayList 中的 array return true; }finally { lock.unlock(); // 6. 釋放鎖 } } ``` * **add\(int index, E element\)：**添加元素到指定位置 ``` public void add(int index, E element) { /** * 將元素 e 插入到數組 指定的索引下標 index 下 * 操作步驟: * 1. 獲取全局的鎖 * 2. 獲取 CopyOnWriteArrayList 的 array, 及 array.length * 3. 進行參數校驗 (index > len || index < 0) 則直接拋異常 -> 說明元素的插入只能在 0 - array.length 之間(包含兩個端點) * 4. 獲取插入點 index 與 array.length 之間的步長, 進行分類討論 * 1) 插入的數據正好在 原array數組的后一個節點 (numMoved = len), 則直接新建一個 array, 將原來的 array copy 過來 * 2) 插入的 index 滿足 0 <= index <= len - 1, 則新建一個數組, 原來 o -> index(index不包含) 拷貝來, index后面的數據拷貝到新數組的 index + 1 的空間 * 5. 將 e 設置到 新 array 的 index 位置 * 6. 將 新 array 設置到 CopyOnWriteArrayList 里面 */ final ReentrantLock lock = this.lock; lock.lock(); // 1. 獲取全局的鎖 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){ // 走到這一步, 說明數據是插入到oldArray.length(這個值是指下標) 位置上的元素 newElements = Arrays.copyOf(elements, len + 1); // 直接拷貝原數組到一個新的 array 數組中, 這個數組的長度是 len + 1 }else{ newElements = new Object[len + 1]; System.arraycopy(elements, 0, newElements, 0, index); // 將原數組 index 前的數組都拷貝到新的數組里面 System.arraycopy(elements, index, newElements, index + 1, numMoved); // 將原數組 index 以后的元素都 copy到新的數組里面(包括index位置的元素) } newElements[index] = element; // 將 index 賦值 element setArray(newElements); // 將 新的 array set到 CopyOnWriteArrayList 上 }finally { lock.unlock(); } } ``` * **remove\(int index\)：**刪除指定位置元素 ``` public E remove(int index) { final ReentrantLock lock = this.lock; lock.lock(); try{ Object[] elements = getArray(); int len = elements.length; E oldValue = get(elements, index); int numMoved = len - index - 1; if(numMoved == 0){ // 說明刪除的元素的位置在 len - 1 上, 直接拷貝原數組的前 len - 1 個元素 setArray(Arrays.copyOf(elements, len - 1)); }else{ Object[] newElements = new Object[len - 1]; System.arraycopy(elements, 0, newElements, 0, index); // 拷貝原數組 0 - index之間的元素 (index 不拷貝) System.arraycopy(elements, index + 1, newElements, index, numMoved); // 拷貝原數組 index+1 到末尾之間的元素 (index＋1也進行拷貝) setArray(newElements); } }finally { lock.unlock(); } return null; ```