CopyOnWriteArrayList：绕过并发陷阱，巧妙排序有妙招

2023-11-07 07:31:12

CopyOnWriteArrayList：多线程环境下的安全与高效

在多线程编程的世界里，ArrayList 的使用经常会遇到并发问题。当多个线程同时访问 ArrayList 时，由于缺乏锁机制，可能会导致数据不一致的情况。为了解决这一难题，CopyOnWriteArrayList 应运而生，它通过巧妙的设计，优雅地化解了多线程并发下的数据安全隐患，同时还提供了高效的排序操作。

写时复制：并发安全性的基石

CopyOnWriteArrayList 的核心思想在于“写时复制”。当一个线程尝试修改列表时，它会创建一个新的列表副本，并将修改应用到副本上，而不会影响原始列表。这个过程确保了其他线程在读取列表时，不会受到修改的影响。这种“写时复制”机制巧妙地隔离了并发修改带来的数据不一致问题，保证了多线程环境下的数据安全。

高效排序：海量数据下的利器

在排序方面，CopyOnWriteArrayList 同样表现出色。它使用并发排序算法，例如 TimSort，即使在海量数据下也能保持高效。通过这种方式，CopyOnWriteArrayList 能够在多线程环境下提供安全、高效的排序操作。无论您处理的是小规模数据集还是庞大的数据集合，CopyOnWriteArrayList 都能游刃有余地满足您的排序需求。

巧妙避坑，发挥 CopyOnWriteArrayList 的最大优势

虽然 CopyOnWriteArrayList 具有强大的并发安全性和高效排序能力，但我们在使用时也需要注意一些常见的陷阱。

首先，由于 CopyOnWriteArrayList 会创建列表副本，因此频繁的修改操作可能会带来性能开销。如果您的应用程序需要频繁地修改列表，那么使用其他更适合的集合，例如 ConcurrentHashMap，可能是一个更好的选择。

其次，CopyOnWriteArrayList 不支持快速失败机制。这意味着在迭代列表时，并发的修改不会抛出 ConcurrentModificationException 异常。为了避免这种并发修改带来的潜在问题，我们可以使用 CopyOnWriteArrayList 的 iterator() 方法来获取一个快照，从而避免并发修改的影响。

示例代码：

import java.util.concurrent.CopyOnWriteArrayList;

public class Example {

    public static void main(String[] args) {
        CopyOnWriteArrayList<Integer> list = new CopyOnWriteArrayList<>();
        list.add(1);
        list.add(2);
        list.add(3);

        //并发修改
        new Thread(() -> {
            list.add(4);
        }).start();

        //使用快照迭代
        for (Integer item : list.iterator()) {
            System.out.println(item);
        }
    }
}