这篇文章主要介绍了Java的CopyOnWrite怎么实现的相关知识，内容详细易懂，操作简单快捷，具有一定借鉴价值，相信大家阅读完这篇Java的CopyOnWrite怎么实现文章都会有所收获，下面我们一起来看看吧。

CopyOnWrite 是什么呢，从字面上看，就是在写入时复制。看起来貌似很简单，那么写入时复制，具体是怎么实现的呢？

先来说说思想，具体怎么实现等下分析

CopyOnWrite 的思想就是：当向一个容器中添加元素的时候，不是直接在当前这个容器里面添加的，而是复制出来一个新的容器，在新的容器里面添加元素，添加完毕之后再将原容器的引用指向新的容器，这样就实现了写入时复制

你还记得在提到数据库的时候，一般都会说主从复制，读写分离吗？CopyOnWrite 的设计思想是不是和经常说的主从复制，读写分离如出一撤？

了解概念之后，对它的优缺点应该就比较好理解了

优点就是，读和写可以并行执行，因为读的是原来的容器，写的是新的容器，它们之间互不影响，所以读和写是可以并行执行的，在某些高并发场景下，可以提高程序的响应时间

但是呢，你也看到了， CopyOnWrite 是在写入的时候，复制了一个新的容器出来，所以要考虑它的内存开销问题，又回到了在学算法时一直强调的一个思想：拿空间换时间

需要注意一下，它只保证数据的最终一致性。因为在读的时候，读取的内容是原容器里面的内容，新添加的内容是读取不到的

基于它的优缺点应该就可以得出一个结论：CopyOnWrite 适用于写操作非常少的场景，而且还能够容忍读写的暂时不一致 如果你的应用场景不适合，那还是考虑使用别的方法来实现吧

还有一点需要注意的是：在写入时，它会复制一个新的容器，所以如果有写入需求的话，最好可以批量写入，因为每次写入的时候，容器都会进行复制，如果能够减少写入的次数，就可以减少容器的复制次数

在 JUC 包下，实现 CopyOnWrite 思想的就是 CopyOnWriteArrayList & CopyOnWriteArraySet 这两个方法，本篇文章侧重于讲清楚 CopyOnWriteArrayList

在CopyOnWriteArrayList 中，需要注意的是 add 方法：

publicbooleanadd(Ee){finalReentrantLocklock=this.lock;//在写入的时候,需要加锁,如果不加锁的话,在多线程场景下可能会被copy出n个副本出来//加锁之后,就能保证在进行写时,只有一个线程在操作lock.lock();try{Object[]elements=getArray();intlen=elements.length;//复制原来的数组Object[]newElements=Arrays.copyOf(elements,len+1);//将要添加的元素添加到新数组中newElements[len]=e;//将对原数组的引用指向新的数组setArray(newElements);returntrue;}finally{lock.unlock();}}

在写的时候需要加锁，但是在读取的时候不需要添加

因为读取的是原数组的元素，对新数组没有什么影响，加了锁反而会增加性能开销

publicEget(intindex){returnget(getArray(),index);}举个例子：

CopyOnWrite 在 JUC 包下，那么它就保证了线程安全

咱们来做个小 demo 验证一下：

@Slf4jpublicclassArrayListExample{//请求总数publicstaticintclientTotal=5000;//同时并发执行的线程数publicstaticintthreadTotal=200;privatestaticList<Integer>list=newArrayList<>();publicstaticvoidmain(String[]args)throwsException{ExecutorServiceexecutorService=Executors.newCachedThreadPool();finalSemaphoresemaphore=newSemaphore(threadTotal);finalCountDownLatchcountDownLatch=newCountDownLatch(clientTotal);for(inti=0;i<clientTotal;i++){finalintcount=i;executorService.execute(()->{try{semaphore.acquire();update(count);semaphore.release();}catch(Exceptione){log.error("exception",e);}countDownLatch.countDown();});}countDownLatch.await();executorService.shutdown();log.info("size:{}",list.size());}privatestaticvoidupdate(inti){list.add(i);}}

上面是客户端请求 5000 次，有 200 个线程在同时请求，我使用的是 ArrayList 实现，咱们看下打印结果：

如果是线程安全的话，那么最后的结果应该是 5000 才对，多运行几次你会发现，每次程序的执行结果都是不一样的

如果是 CopyOnWriteArrayList 呢？

@Slf4jpublicclassCopyOnWriteArrayListExample{//请求总数publicstaticintclientTotal=5000;//同时并发执行的线程数publicstaticintthreadTotal=200;privatestaticList<Integer>list=newCopyOnWriteArrayList<>();publicstaticvoidmain(String[]args)throwsException{ExecutorServiceexecutorService=Executors.newCachedThreadPool();finalSemaphoresemaphore=newSemaphore(threadTotal);finalCountDownLatchcountDownLatch=newCountDownLatch(clientTotal);for(inti=0;i<clientTotal;i++){finalintcount=i;executorService.execute(()->{try{semaphore.acquire();update(count);semaphore.release();}catch(Exceptione){log.error("excepiton",e);}countDownLatch.countDown();});}countDownLatch.await();executorService.shutdown();log.info("size:{}",list.size());}privatestaticvoidupdate(inti){list.add(i);}}

关于“Java的CopyOnWrite怎么实现”这篇文章的内容就介绍到这里，感谢各位的阅读！相信大家对“Java的CopyOnWrite怎么实现”知识都有一定的了解，大家如果还想学习更多知识，欢迎关注亿速云行业资讯频道。