在Java中使用CopyOnWriteArrayList

我现在正在学习

java.util.concurrent

。我正在努力理解CopyOnWriteArrayList

据我所知，这个类看起来像

ArrayList

，但却是线程安全的。如果你有大量的阅读和较少的写作，这门课是非常有用的

这是我的例子。我如何使用它（仅用于学习目的）

我可以那样用吗

package Concurrency;

import java.util.concurrent.*;

class Entry {
    private static int count;
    private final int index = count++;
    public String toString() {
        return String.format(
                    "index:%-3d thread:%-3d", 
                    index, 
                    Thread.currentThread().getId()); 
    }

}

class Reader implements Runnable {
    private CopyOnWriteArrayList<Entry> list;
    Reader(CopyOnWriteArrayList<Entry> list) { this.list = list; }
    public void run() {
            try {
                while(true) {
                    if(!list.isEmpty())
                        System.out.println("-out " + list.remove(0));
                    TimeUnit.MILLISECONDS.sleep(100);
                }
            } catch (InterruptedException e) {
                return;
            }
    }
}


class Writer implements Runnable {
    private CopyOnWriteArrayList<Entry> list;
    Writer(CopyOnWriteArrayList<Entry> list) { this.list = list; }
    public void run() {
        try {
            while(true) {
                Entry tmp = new Entry();
                System.out.println("+in  " + tmp);
                list.add(tmp);
                TimeUnit.MILLISECONDS.sleep(10);
            }
        } catch (InterruptedException e) {
            return;
        }
    }
}

public class FourtyOne {
    static final int nThreads = 7;
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        CopyOnWriteArrayList<Entry> list = new CopyOnWriteArrayList<>();
        ExecutorService exec = Executors.newFixedThreadPool(nThreads);
        exec.submit(new Writer(list));
        for(int i = 0; i < nThreads; i++)
            exec.submit(new Reader(list));
        TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
        exec.shutdownNow();
    }

}

包并发；
导入java.util.concurrent.*；
班级报名{
私有静态整数计数；
私有最终整数索引=计数++；
公共字符串toString（）{
返回字符串格式(
“索引：%-3d线程：%-3d”，
指数
Thread.currentThread（）.getId（））；
}
}
类读取器实现可运行{
私有CopyOnWriteArrayList列表；
读取器（CopyOnWriteArrayList）{this.list=list；}
公开募捐{
试一试{
while（true）{
如果（！list.isEmpty（））
System.out.println（“-out”+list.remove（0））；
时间单位。毫秒。睡眠（100）；
}
}捕捉（中断异常e）{
返回；
}
}
}
类编写器实现可运行的{
私有CopyOnWriteArrayList列表；
编写器（CopyOnWriteArrayList）{this.list=list；}
公开募捐{
试一试{
while（true）{
条目tmp=新条目（）；
系统输出打印项次（“+in”+tmp）；
添加列表（tmp）；
时间单位。毫秒。睡眠（10）；
}
}捕捉（中断异常e）{
返回；
}
}
}
公共类41{
静态最终读数=7；
公共静态void main（字符串[]args）引发InterruptedException{
CopyOnWriteArrayList=新建CopyOnWriteArrayList（）；
ExecutorService exec=Executors.newFixedThreadPool（n线程）；
执行官提交（新作者（名单））；
对于（int i=0；i

请注意，在您的示例中，您的一位作者的写作速度是给定阅读器的10倍，导致大量副本被复制。还要注意，您的读卡器也正在对列表执行写入操作（

remove（）

）

在这种情况下，您正在以惊人的速度写入列表，这会导致严重的性能问题，因为每次更新此列表时都会使用大量内存

CopyOnWriteArrayList仅在存在同步开销且读取与结构修改的比率较高时使用。当一个或多个读卡器尝试同时访问列表时，一个总阵列拷贝的成本由性能增益分摊。这与传统的同步列表不同，在传统的同步列表中，每个访问（读或写）都在某个互斥锁下控制，这样一次只有一个线程可以对列表执行某些操作

如果需要一个简单的线程安全列表，请考虑由<代码>集合提供的同步列表.SimuleDistList.（）/代码> ./P> 另请注意：

if(!list.isEmpty()){
    System.out.println("-out " + list.remove(0));
}

编程无效，因为无法保证在if语句求值后列表不会为空。为了保证一致的效果，您需要直接检查

list.remove（）

的返回值，或者将整个段包装在

synchronized

块中（不符合使用线程安全结构的目的）

作为结构修改调用的

remove（）

调用也应替换为类似

get（）

的方法，以确保在读取数据时不会进行结构修改

---

总之，我相信CopyOnWriteArrayList只需要以一种非常特定的方式使用，并且只需要在传统的同步变得令人无法接受的缓慢时使用。虽然您的示例可能在您自己的计算机上运行良好，但如果访问量的比例再大，您将导致gc在维护堆空间方面做太多工作。

大量读取而几乎没有写入。这很简单，真的。每当您的代码调用将修改列表的方法时，该方法都会创建数组的副本，修改其副本，然后通过单个原子操作将新副本替换为旧副本。如果任何其他线程同时尝试访问列表，则另一个线程将访问旧版本或新版本，但它保证永远不会访问处于某种无效中间状态的版本。您正在使用ExecutorService（即线程池）执行永不结束的任务（

while（true）…

）。不要那样做。我并不是说它不起作用，但这不是线程池的用途。我会使用

new Thread（…）

或

threadFactory.newThread（…）

来创建一个永不结束的线程。您的使用者（读者）盲目地相信，如果

list.isEmpty（）

返回true，那么列表中将包含某些内容。这是一个天真的假设。当只有一个消费者时，这是真的，但在许多系统中，消费者不止一个。您应该养成编写使用者代码的习惯，如果唤醒它的事件已经由其他使用者线程提供服务，则不会抛出NullPointerException。

ConcurrentLinkedQueue

也是线程安全的，它可能更适合您尝试执行的操作。谢谢您的回答。坦率地说，我不喜欢这种方法

（虽然（正确））

。也许最好在（！Thread.interrupted）或类似的时候使用

。我还了解到，当列表包含某些内容时，
list.isEmpty（）
将返回true。如果（！list.isEmpty？

，我可以评论

？或者我可以通过不同的延迟来处理它
sleep（）
？谢谢您的回答。我明白了-我应该使用
sy