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CopyOnWriteArrayList源码解析(2)

CopyOnWriteArrayList源码解析(2)

作者: 网易数帆 | 来源:发表于2018-12-20 17:50 被阅读9次

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    5、删除元素

    public boolean remove(Object o)

    使用方法:

    list.remove("hello")

    源代码:

        /**
         * 删除list中的第一个o
         * 1)获取锁、上锁
         * 2)获取旧数组、旧数组的长度len
         * 3)如果旧数组长度为0,返回false
         * 4)如果旧数组有值,创建新数组,容量为len-1
         * 5)从0开始遍历数组中除了最后一个元素的所有元素
         * 5.1)将旧数组中将被删除元素之前的元素复制到新数组中,
         * 5.2)将旧数组中将被删除元素之后的元素复制到新数组中
         * 5.3)将新数组赋给全局array
         * 6)如果是旧数组的最后一个元素要被删除,则
         * 6.1)将旧数组中将被删除元素之前的元素复制到新数组中
         * 6.2)将新数组赋给全局array
         */
        public boolean remove(Object o) {
            final ReentrantLock lock = this.lock;
            lock.lock();
            try {
                Object[] elements = getArray();//获取原数组
                int len = elements.length;//获取原数组长度
                if (len != 0) {//如果有数据
                    // Copy while searching for element to remove
                    // This wins in the normal case of element being present
                    int newlen = len - 1;//新数组长度为原数组长度-1
                    Object[] newElements = new Object[newlen];//创建新数组
    
                    for (int i = 0; i < newlen; ++i) {//遍历新数组(不包含最后一个元素)
                        if (eq(o, elements[i])) {
                            // 将旧数组中将被删除元素之后的元素复制到新数组中
                            for (int k = i + 1; k < len; ++k)
                                newElements[k - 1] = elements[k];
                            setArray(newElements);//将新数组赋给全局array
                            return true;
                        } else
                            newElements[i] = elements[i];//将旧数组中将被删除元素之前的元素复制到新数组中
                    }
    
                    if (eq(o, elements[newlen])) {//将要删除的元素时旧数组中的最后一个元素
                        setArray(newElements);
                        return true;
                    }
                }
                return false;
            } finally {
                lock.unlock();
            }
        }

    判断两个对象是否相等:

        /**
         * 判断o1与o2是否相等
         */
        private static boolean eq(Object o1, Object o2) {
            return (o1 == null ? o2 == null : o1.equals(o2));
        }

    注意点:

    • 需要加锁

    • ArrayList的remove使用了System.arraycopy(这是一个native方法),而这里没使用,所以理论上这里的remove的性能要比ArrayList的remove要低

     

    6、遍历所有元素

    iterator()  hasNext()  next()

    使用方法:

    讲解用的:

            Iterator<String> itr = list.iterator();
            while(itr.hasNext()){
                System.out.println(itr.next());
            }

    实际中使用的:

            for(String str : list){
                System.out.println(str);
            }

    源代码:

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

        private static class COWIterator<E> implements ListIterator<E> {
            private final Object[] snapshot;//数组快照
            private int cursor;//可看做数组索引
    
            private COWIterator(Object[] elements, int initialCursor) {
                cursor = initialCursor;
                snapshot = elements;//将实际数组赋给数组快照
            }
            
            public boolean hasNext() {
                return cursor < snapshot.length;//0~snapshot.length-1
            }
            
            public E next() {
                if (!hasNext())
                    throw new NoSuchElementException();
                return (E) snapshot[cursor++];
            }

    说明:这一块儿代码非常简单,看看代码注释就好。

    注意:

    由于遍历的只是全局数组的一个副本,即使全局数组发生了增删改变化,副本也不会变化,所以不会发生并发异常。但是,可能在遍历的过程中读到一些刚刚被删除的对象。

    注意点:

     

    总结:

    • 线程安全,读操作时无锁的ArrayList

    • 底层数据结构是一个Object[],初始容量为0,之后每增加一个元素,容量+1,数组复制一遍

    • 增删改上锁、读不上锁

    • 遍历过程由于遍历的只是全局数组的一个副本,即使全局数组发生了增删改变化,副本也不会变化,所以不会发生并发异常

    • 读多写少且脏数据影响不大的并发情况下,选择CopyOnWriteArrayList

    疑问:

    • 每增加一个新元素,都要进行一次数组的复制消耗,那为什么每次不将数组的元素设大(比如说像ArrayList那样,设置为原来的1.5倍+1),这样就会大大减少因为数组元素复制所带来的消耗?

    • get(int)操作会发生脏读,为什么?

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