Java集合类-CopyOnWriteArrayList

ArrayList存在什么问题？

ArrayList是线程不安全的。

可以用Collections.synchronizedList()加全局独占锁保证线程安全，但在读多写少的情况下，多线程读之间互斥降低了系统吞吐量。

如果读与读之间不互斥，写与写、写与读才互斥，这样可以保证最大的吞吐量，这就是CopyOnWriteArrayList。

CopyOnWriteArrayList保证线程安全的原理？

/**
 * Appends the specified element to the end of this list.
 *
 * @param e element to be appended to this list
 * @return {@code true} (as specified by {@link Collection#add})
 */
public boolean add(E e) {
    final ReentrantLock lock = this.lock;
    lock.lock();
    try {
        Object[] elements = getArray();
        int len = elements.length;
        Object[] newElements = Arrays.copyOf(elements, len + 1);
        newElements[len] = e;
        setArray(newElements);
        return true;
    } finally {
        lock.unlock();
    }
}


public E get(int index) {
    return get(getArray(), index);
}

如果用读写锁保证并发，可以保证读读之间没有阻塞等待，但有线程写数据时，读线程必须阻塞等待，这保证了每次都都可以读到最新修改的值。

CopyOnWriteArrayList牺牲了读的实时性，读操作不上锁，只在写数据时使用ReentrantLock上锁，写数据时会把原数组拷贝到新的数组中，写数据的同时再有线程读数据，读到的是之前数组的值，不保证数据实时性，只保证最终结果一致性，牺牲了数据实时性，换取了读操作没有阻塞等待。

对数据实时性要求很高的需求，不要使用CopyOnWriteArrayList。

线程1在add数据时，线程2随后get数据，不一定能获取到线程1刚add的的元素，因为线程1可能还没执行完。

CopyOnWriteArrayList存在什么问题？

1. 读数据不是实时的，读的时候可能正在写数据，读不到最新的值，也不会阻塞等待，适合读多写少的场景
2. 每次写数据都要复制整个数组，如果写操作频繁，会频繁触发垃圾回收，垃圾回收又会导致线程停顿，造成APP卡顿变多

CopyOnWriteArrayList适用场景？

1. 高并发
2. 读多写少
3. 对读数据实时性要求不高

为什么没有扩容?

因为每次add元素都要拷贝数组，这个时间消耗是必须的，所以也没必要扩容了，拷贝数据到一个恰好比原数组多一个位置的新数组。

Vector有什么问题?

1. Vector是线程安全的列表，底层实现也是数组，但是几乎每一个方法都加上了synchonized，多线程读操作之间会互斥，读多写少的情况下，吞吐量不高
2. Vector扩容，容量是翻倍，指数增长，ArrayList只增长为原来的1.5倍，更节约空间。