java中提供了两个利用这个机制实现的线程安全集合。
- copyonwritearraylist
- copyonwritearrayset
CopyOnWriteArrayList是线程安全的
- CopyOnWriteArrayList使用了一种叫写时复制的方法，
-
当有新元素添加到CopyOnWriteArrayList时， -
先从原有的数组中拷贝一份出来，然后在新的数组做写操作， -
写完之后，再将原来的数组引用指向到新数组。 -
创建新数组，并往新数组中加入一个新元素,这个时候，array这个引用仍然是指向原数组的。 -
当元素在新数组添加成功后，将array这个引用指向新数组。 -
CopyOnWriteArrayList的整个add操作都是在**锁**的保护下进行的。 -
这样做是为了避免在多线程并发add的时候， -
**复制出多个副本出来**,把数据搞乱了，导致最终的数组数据不是我们期望的。
源码：
public boolean add(E e) {
final ReentrantLock lock = this.lock;
//1、先加锁
lock.lock();
try {
Object[] elements = getArray();
int len = elements.length;
//2、拷贝数组
Object[] newElements = Arrays.copyOf(elements, len + 1);
//3、将元素加入到新数组中
newElements[len] = e;
//4、将array引用指向到新数组
setArray(newElements);
return true;
} finally {
//5、解锁
lock.unlock();
}
}
由于所有的写操作都是在新数组进行的，这个时候如果有线程并发的写，则通过锁来控制，
如果有线程并发的读，则分几种情况：
- 1、如果写操作未完成，那么直接读取原数组的数据；
- 2、如果写操作完成，但是引用还未指向新数组，那么也是读取原数组数据；
- 3、如果写操作完成，并且引用已经指向了新的数组，那么直接从新数组中读取数据。
可见，CopyOnWriteArrayList的读操作是可以不用加锁的。 CopyOnWriteArrayList 有几个缺点：
- 由于写操作的时候，需要拷贝数组，会消耗内存，
-
- 如果原数组的内容比较多的情况下，可能导致young gc或者full gc
- 不能用于实时读的场景，像拷贝数组、新增元素都需要时间，
-
- 所以调用一个set操作后，读取到数据可能还是旧的,
- 虽然CopyOnWriteArrayList 能做到最终一致性,但是还是没法满足实时性要求；
CopyOnWriteArrayList 合适读多写少的场景，不过这类慎用
- 因为谁也没法保证CopyOnWriteArrayList 到底要放置多少数据，
- 万一数据稍微有点多，每次add/set都要重新复制数组，这个代价实在太高昂了。
- 在高性能的互联网应用中，这种操作分分钟引起故障。
CopyOnWriteArrayList透露的思想
- 读写分离，读和写分开
- 最终一致性
- 使用另外开辟空间的思路，来解决并发冲突
