CopyOnWriteArrayList与synchronizedList的区别

Question

根据我的理解，并发集合类优先于同步集合，因为并发集合类不会锁定整个集合对象。相反，它们会锁定集合对象的一小部分。

但是当我检查CopyOnWriteArrayList的add方法时，我们正在获取一个完整集合对象的锁。那么为什么CopyOnWriteArrayList比Collections.synchronizedList返回的列表更好呢？我在CopyOnWriteArrayList的add方法中看到的唯一区别是，每次调用add方法时，我们都会创建该数组的副本。

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();
    }
}

Answer 1

对于写入(添加)操作，CopyOnWriteArrayList使用ReentrantLock并创建数据的备份副本，并且底层易失性数组引用仅通过setArray更新(在setArray之前列表上的任何读取操作将在添加之前返回旧数据).Moreover，CopyOnWriteArrayList提供快照故障安全迭代器，并且在写入/添加时不抛出ConcurrentModifficationException。

但是当我检查CopyOnWriteArrayList.class的add方法时，我们正在获取完整集合对象上的锁。那为什么CopyOnWriteArrayList比synchronizedList更好呢？我在CopyOnWriteArrayList的add方法中看到的唯一区别是，每次调用add方法时，我们都会创建数组的副本。

1. 否，锁不在整个集合对象上。如上所述，它是一个ReentrantLock，不同于固有的对象锁。
2. add方法将始终创建现有数组的副本，并对副本进行修改，最后更新数组的易失性引用以指向这个新数组。这就是为什么我们有"CopyOnWriteArrayList“这个名字的原因--当你写的时候复制它..这也避免了ConcurrentModificationException

Answer 2

根据我对

的理解，并发集合类比同步收集更受欢迎，因为并发集合类不会锁定整个集合对象。相反，它会锁定一小段集合对象。

这对于某些集合是正确的，但不是所有集合。Collections.synchronizedMap返回的映射锁定了每个操作周围的整个映射，而ConcurrentHashMap只为某些操作锁定了一个散列存储桶，或者它可能对其他操作使用非阻塞算法。

对于其他集合，使用的算法是不同的，因此权衡是不同的。与CopyOnWriteArrayList相比，Collections.synchronizedList返回的列表尤其如此。正如您所提到的，在写操作期间，synchronizedList和CopyOnWriteArrayList都会锁定整个阵列。那么为什么会有所不同呢？

如果您查看其他操作，例如迭代集合的每个元素，就会发现差异。Collections.synchronizedList的文档说，

在迭代返回的列表时，用户必须手动同步该列表：

    List list = Collections.synchronizedList(new ArrayList());
    ...
    synchronized (list) {
        Iterator i = list.iterator(); // Must be in synchronized block
        while (i.hasNext())
            foo(i.next());
    }

不遵循此建议可能会导致不确定的行为。

换句话说，在synchronizedList上迭代是而不是线程安全的，除非您手动进行锁定。请注意，当使用此技术时，此列表中其他线程的所有操作都将被阻塞，包括迭代、获取、设置、添加和删除。一次只有一个线程可以对此集合执行任何操作。

相比之下，CopyOnWriteArrayList的医生说，

“快照”样式的迭代器方法使用对创建迭代器时数组状态的引用。此数组在迭代器的生命周期内不会更改，因此不可能发生干扰，并且迭代器保证不会抛出ConcurrentModificationException。自创建迭代器以来，迭代器将不会反映对列表的添加、删除或更改。

此列表中其他线程的操作可以并发进行，但迭代不受任何其他线程所做更改的影响。因此，即使写操作锁定了整个列表，CopyOnWriteArrayList仍然可以提供比普通synchronizedList更高的吞吐量。(前提是读取和遍历写入的比例很高。)

Answer 3

1) CopyOnWriteArrayList上的get和其他读取操作不同步。

2) CopyOnWriteArrayList的迭代器从不throws ConcurrentModificationException，而Collections.synchronizedList的迭代器可能会抛出它。