Java CopyOnWriteArrayList

CopyOnWriteArrayList类 是在JDK 1.5中引入的，它实现了 List接口。 它是 ArrayList 的一个增强版，其中所有的修改（添加、设置、删除等）都是通过制作一个新的副本来实现的。它可以在 java.util.concurrent 包中找到。它是一个为在并发环境中使用而创建的数据结构。

Java中的CopyOnWriteArrayList

下面是关于CopyOnWriteArrayList的几个要点

顾名思义，CopyOnWriteArrayList创建了一个ArrayList底层的克隆副本，对于每一个更新操作，在某一点上两者都会自动同步，这一点由JVM来负责。因此，对于正在进行读操作的线程没有影响。
它的使用成本很高，因为每次更新操作都会创建一个克隆的副本。因此，如果我们经常进行读取操作，CopyOnWriteArrayList是最佳选择。
下划线的数据结构是一个可增长的数组。
它是ArrayList的一个线程安全版本。
插入被保留，重复的、空的和异质的对象被允许。
关于CopyOnWriteArrayList最重要的一点是CopyOnWriteArrayList的迭代器不能执行移除操作，否则我们会得到运行时异常 UnsupportedOperationException 。 CopyOnWriteArrayList迭代器上的add()和set()方法也会抛出 UnsupportedOperationException。 同时CopyOnWriteArrayList的迭代器也不会抛出 ConcurrentModificationException。

声明

public class CopyOnWriteArrayList<E> extends Object implements List<E>, RandomAccess, Cloneable, Serializable

这里，E是这个集合中持有的元素的类型。

注意： 该类实现了 Serializable , Cloneable , Iterable **, **Collection **, List, **RandomAccess 接口。

构造函数

1.CopyOnWriteArrayList() : 创建一个空列表。

CopyOnWriteArrayList c = new CopyOnWriteArrayList();

2.CopyOnWriteArrayList(Collection obj) : 创建一个包含指定集合元素的列表，其顺序是由集合的迭代器返回。

CopyOnWriteArrayList c = new CopyOnWriteArrayList(Collection obj);

3.CopyOnWriteArrayList(Object[] obj); : 创建一个持有给定数组副本的列表。

CopyOnWriteArrayList c = new CopyOnWriteArrayList(Object[] obj);

例子

// Java program to illustrate
// CopyOnWriteArrayList class
import java.util.*;
import java.util.concurrent.CopyOnWriteArrayList;
 
public class ConcurrentDemo extends Thread {
 
    static CopyOnWriteArrayList<String> l
        = new CopyOnWriteArrayList<String>();
 
    public void run()
    {
        // Child thread trying to
        // add new element in the
        // Collection object
        l.add("D");
    }
 
    public static void main(String[] args)
        throws InterruptedException
    {
        l.add("A");
        l.add("B");
        l.add("c");
 
        // We create a child thread
        // that is going to modify
        // ArrayList l.
        ConcurrentDemo t = new ConcurrentDemo();
        t.run();
 
        Thread.sleep(1000);
 
        // Now we iterate through
        // the ArrayList and get
        // exception.
        Iterator itr = l.iterator();
        while (itr.hasNext()) {
            String s = (String)itr.next();
            System.out.println(s);
            Thread.sleep(1000);
        }
        System.out.println(l);
    }
}

输出

A
B
c
D
[A, B, c, D]

迭代 CopyOnWriteArrayList： 我们可以使用iterator()方法迭代CopyOnWriteArrayList。需要注意的是，我们创建的迭代器是原始列表的一个不可改变的快照。因为这个属性，我们可以看到在第一次迭代时， GfG 没有被打印出来。

// Java program to illustrate
// CopyOnWriteArrayList class
import java.io.*;
import java.util.*;
import java.util.concurrent.*;
 
class Demo {
    public static void main(String[] args)
    {
 
        CopyOnWriteArrayList<String> list
            = new CopyOnWriteArrayList<>();
 
        // Initial Iterator
        Iterator itr = list.iterator();
        list.add("GfG");
        System.out.println("List contains: ");
        while (itr.hasNext())
            System.out.println(itr.next());
 
        // iterator after adding an element
        itr = list.iterator();
        System.out.println("List contains:");
        while (itr.hasNext())
            System.out.println(itr.next());
    }
}

输出

List contains: 
List contains:
GfG

CopyOnWriteArrayList的方法 。

方法	描述
add(E e)	将指定的元素添加到这个列表的末尾。
add(int index, E element)	在这个列表中的指定位置插入指定的元素。
addAll(Collection c) \| 按照指定集合的迭代器返回的顺序，将指定集合中的所有元素追加到这个列表的末尾。 addAll(int index, Collection c) \| 将指定集合中的所有元素插入到这个列表中，从指定位置开始。 addAllAbsent(Collection c) \| 将指定集合中尚未包含在此列表中的所有元素，按照指定集合的迭代器返回的顺序，追加到此列表的末尾。 addIfAbsent(E e) \| 如果不存在，则添加该元素。 clear() \| 移除这个列表中的所有元素。 clone() \| 返回此列表的浅层副本。 contains(Object o) \| 如果这个列表包含指定的元素，则返回 true。 containsAll(Collection c)	如果这个列表包含指定集合的所有元素，则返回 true。
equals(Object o)	将指定的对象与这个列表进行比较，看是否相等。
forEach(Consumer action) \| 对Iterable中的每个元素执行给定的动作，直到所有元素都被处理完或者该动作抛出一个异常。 get(int index) \| 返回该列表中指定位置的元素。 hashCode() \| 返回此列表的哈希代码值。 indexOf(E e, int index) \| 返回指定元素在此列表中第一次出现的索引，从索引开始向前搜索，如果没有找到该元素则返回-1。 indexOf(Object o) \| 返回指定元素在此列表中第一次出现的索引，如果此列表不包含该元素则返回-1。 isEmpty() \| 如果这个列表不包含任何元素，则返回 true。 iterator() \| 以适当的顺序返回这个列表中的元素的迭代器。 lastIndexOf(E e, int index) \| 返回指定元素在此列表中最后出现的索引，从索引开始向后搜索，如果没有找到该元素则返回-1。 lastIndexOf(Object o) \| 返回指定元素在此列表中最后出现的索引，如果此列表不包含该元素则返回-1。 listIterator() \| 返回列表中元素的迭代器（按正确顺序）。 listIterator(int index) \| 返回一个列表中元素的迭代器（按照适当的顺序），从列表中的指定位置开始。 remove(int index) \| 移除这个列表中指定位置的元素。 remove(Object o) \| 移除这个列表中第一次出现的指定元素，如果它存在的话。 removeAll(Collection c)	从这个列表中移除所有包含在指定集合中的元素。
removeIf(Predicate filter) \| 移除这个集合中满足给定谓词的所有元素。 replaceAll(UnaryOperator operator) \| 用运算符的结果来替换这个列表中的每个元素。 retainAll(Collection c)	只保留这个列表中包含在指定集合中的元素。
set(int index, E element)	用指定的元素替换这个列表中指定位置上的元素。
size()	返回此列表中的元素数量。
sort(Comparator<? super E> c)	按照指定的比较器所引起的顺序对这个列表进行排序。
spliterator()	返回列表中的元素的Spliterator。
subList(int fromIndex, int toIndex)	返回列表中从Index（包括）到toIndex（不包括）之间部分的视图。
toArray()	返回一个包含此列表中所有元素的数组，并以适当的顺序（从第一个到最后一个元素）排列。
toArray(T[] a)	返回一个数组，包含这个列表中的所有元素，并以适当的顺序排列（从第一个元素到最后一个元素）；返回的数组的运行时类型是指定数组的类型。
toString()	返回此列表的字符串表示。