Einführung in den COW-Mechanismus und verwandte Klassen

Der Inhalt dieses Artikels ist eine Einführung in den COW-Mechanismus und verwandte Klassen. Ich hoffe, dass er für Freunde in Not hilfreich ist.

Der COW-Mechanismus verfügt über verwandte Klassen

Vector und SynchronizedList

Wir wissen, dass ArrayList als Ersatz für Vector verwendet wird und Vector ein Thread-sicherer Container ist. Weil es das synchronisierte Schlüsselwort zu fast jeder Methodendeklaration hinzufügt, um den Container sicher zu machen. Wenn Sie Collections.synchronizedList(new ArrayList()) verwenden, um ArrayList threadsicher zu machen, fügt fast jede Methode das synchronisierte Schlüsselwort hinzu, aber es wird nicht bei der Deklaration der Methode, sondern im Inneren der Methode hinzugefügt.

Bei der Multithread-for-Schleifeniteration von Vector oder SynchronizedList tritt beim Ausführen von Lösch- und Abrufvorgängen eine Array-Indexfehlerausnahme auf.

Nach JDK5 empfiehlt Java die Verwendung von for-each (Iterator), um unsere Sammlung zu durchlaufen. Der Vorteil besteht darin, dass es einfach ist und der Grenzwert des Array-Index nur einmal berechnet wird. Wenn Sie for-each (Iterator) verwenden, um die obige Operation auszuführen, wird eine ConcurrentModificationException ausgelöst.

Wenn wir das oben genannte Problem perfekt lösen möchten, können wir vor dem Durchqueren eine Sperre hinzufügen:

Jedes Mal, wenn ich den Container durchquere, muss ich nicht auch eine Sperre hinzufügen langsam? . Es ist tatsächlich ziemlich langsam. Weil die Sperrgranularität zu groß ist.

CopyOnWriteArrayList ist ein Ersatz für synchrone Liste, und CopyOnWriteArraySet ist ein Ersatz für synchrones Set.

Hashtable und Vector haben eine große Sperrgranularität (verwenden Sie synchronisiert direkt bei der Methodendeklaration). ConcurrentHashMap und CopyOnWriteArrayList haben eine kleine Sperrgranularität (verwenden Sie verschiedene Methoden, um Thread-Sicherheit zu erreichen. Wir wissen beispielsweise, dass ConcurrentHashMap cas lock und volatile verwendet und andere Methoden, um Thread-Sicherheit zu erreichen.) Der Thread-sichere Container unter JUC löst beim Durchlaufen keine ConcurrentModificationException aus. Daher werden wir im Allgemeinen den Thread-sicheren Container verwenden, der uns im JUC-Paket zur Verfügung gestellt wird, anstatt die alte A-Generation zu verwenden von fadensicheren Behältern.

CopyOnWriteArrayList-Implementierungsprinzip

CopyOnWriteArrayList ist ein Thread-sicherer Container (relativ zu ArrayList), und die unterste Ebene wird durch Kopieren des Arrays implementiert. CopyOnWriteArrayList löst beim Durchlaufen keine ConcurrentModificationException aus und es besteht keine Notwendigkeit, zusätzliche Elemente während des Durchlaufens zu sperren. Das Element kann null sein

/** 可重入锁对象 */
    final transient ReentrantLock lock = new ReentrantLock();
    /** CopyOnWriteArrayList底层由数组实现，volatile修饰 */
    private transient volatile Object[] array;

    final Object[] getArray() {
        return array;
    }
    final void setArray(Object[] a) {
        array = a;
    }
    // 初始化CopyOnWriteArrayList相当于初始化数组
    public CopyOnWriteArrayList() {
        setArray(new Object[0]);
    }

Die unterste Ebene von CopyOnWriteArrayList ist ein Array und die Sperre erfolgt durch ReentrantLock.

Wir können aus dem Code wissen: Beim Hinzufügen (), Set (), Entfernen () und Kopieren eines neuen Arrays wird der Additionsvorgang für das neue Array abgeschlossen und das Array zeigt auf das neue Array, endlich freigeschaltet. Beim Ändern wird ein neues Array kopiert, der Änderungsvorgang wird im neuen Array abgeschlossen und schließlich zeigt die Array-Variable auf das neue Array. Zum Schreiben gesperrt, nicht zum Lesen gesperrt

Nachteile von CopyOnWriteArrayList

Speichernutzung: Wenn CopyOnWriteArrayList die darin enthaltenen Daten häufig hinzufügt, löscht und ändert und häufig add(), set() ausführt, und remove() , was mehr Speicher verbraucht.

Weil wir wissen, dass jede Hinzufügungs-, Lösch- und Änderungsoperation wie add(), set() und remove() ein Array kopieren muss.

Datenkonsistenz: Der CopyOnWrite-Container kann nur die endgültige Konsistenz der Daten garantieren, nicht jedoch die Echtzeitkonsistenz der Daten.

Aus dem obigen Beispiel ist auch ersichtlich, dass Thread A beispielsweise die Daten des CopyOnWriteArrayList-Containers iteriert. Thread B hat die Daten im CopyOnWriteArrayList-Teil während der Iterationslücke von Thread A geändert (setArray() wurde aufgerufen). Aber Thread A iteriert die Originaldaten.

Das obige ist der detaillierte Inhalt vonEinführung in den COW-Mechanismus und verwandte Klassen. Für weitere Informationen folgen Sie bitte anderen verwandten Artikeln auf der PHP chinesischen Website!