Java 中的 CopyOnWriteArrayList
CopyOnWriteArrayList 类是在 JDK 1.5 中引入的，它实现了 List 接口。它是 ArrayList 的增强版本，其中所有修改（添加、设置、删除等）都是通过制作新副本来实现的。它位于 java.util.concurrent 包中。它是为在并发环境中使用而创建的数据结构。
以下是关于 CopyOnWriteArrayList 的几点：
- 顾名思义，CopyOnWriteArrayList 会创建底层 ArrayList 的克隆副本，对于某个时间点的每次更新作，两者都会自动同步，这由 JVM 负责。因此，对执行读取作的线程没有影响。
- 使用成本很高，因为对于每个更新作，都会创建一个克隆的副本。因此，如果我们频繁的作是读取作，则 CopyOnWriteArrayList 是最佳选择。
- 带下划线的数据结构是可增长的数组。
- 它是 ArrayList 的线程安全版本。
- 保留插入，允许重复、空和异构对象。
- CopyOnWriteArrayList 的主要要点是 CopyOnWriteArrayList 的迭代器无法执行删除作，否则我们会收到运行时异常 UnsupportedOperationException。 CopyOnWriteArrayList 迭代器上的 add（） 和 set（） 方法也会引发 UnsupportedOperationException。 此外，CopyOnWriteArrayList 的 Iterator 永远不会抛出 ConcurrentModificationException。
声明：
公共类 CopyOnWriteArrayList 扩展了对象实现 List、RandomAccess、Cloneable、Serializable
此处，E 是此集合中保存的元素类型。
注意：该类实现了 Serializable、Cloneable、Iterable、Collection、List、RandomAccess 接口。
构造 函数：
- CopyOnWriteArrayList（）：创建一个空列表。
CopyOnWriteArrayList c = new CopyOnWriteArrayList();
- CopyOnWriteArrayList（Collection obj）：创建一个包含指定集合元素的列表，这些元素按集合的迭代器返回的顺序排列。
CopyOnWriteArrayList c = new CopyOnWriteArrayList(Collection obj);
- CopyOnWriteArrayList（Object[] obj）;：创建一个包含给定数组副本的列表。
CopyOnWriteArrayList c = new CopyOnWriteArrayList(Object[] obj);
例：
// 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 objectl.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.start();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。需要注意的重要一点是，我们创建的迭代器是原始列表的不可变快照。由于这个属性，我们可以看到 GfG 在第一次迭代时没有打印。
// 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 IteratorIterator itr = list.iterator();list.add("GfG");System.out.println("List contains: ");while (itr.hasNext())System.out.println(itr.next());// iterator after adding an elementitr = 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 | 说明 |
|---|---|
| add(E e) | 将指定元素添加到列表末尾 |
| add(int index, E element) | 在列表的指定位置插入指定元素 |
| addAll(Collection<? extends E> 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此列表的末尾 |
| addAll(int index, Collection<? extends E> c) | 从指定位置开始，将指定集合中的所有元素插入此列表 |
| addAllAbsent(Collection<? extends E> c) | 按照指定集合的迭代器返回的顺序，将指定集合中尚未包含在此列表中的所有元素追加到此列表的末尾 |
| addIfAbsent(E e) | 如果元素不存在，则添加该元素 |
| clear() | 删除列表中的所有元素 |
| clone() | 返回该列表的浅层副本 |
| contains(Object o) | 如果该列表包含指定元素，则返回 true |
| containsAll(Collection<?> c) | 如果此列表包含指定集合的所有元素，则返回 true |
| equals(Object o) | 将指定对象与此列表进行比较，以确定是否相等 |
| forEach(Consumer<? super E> action) | 对 Iterable 的每个元素执行给定的操作，直到处理完所有元素或该操作抛出异常为止 |
| get(int index) | 返回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) | 返回此列表中首次出现的指定元素的索引，从索引向前搜索，如果未找到该元素，则返回 -1 |
| indexOf(Object o) | 返回此列表中首次出现的指定元素的索引，如果此列表不包含该元素，则返回 -1。 |
| isEmpty（） | 如果此列表不包含任何元素，则返回 true |
| iterator() | 以正确的顺序返回此列表中元素的迭代器 |
| lastIndexOf(E e, int index) | 返回此列表中指定元素最后一次出现的索引，从索引向后搜索，如果未找到该元素，则返回 -1 |
| lastIndexOf(Object o) | 返回此列表中指定元素的最后出现的索引，如果此列表不包含该元素，则返回 -1 |
| listIterator（） | 返回此列表中元素的列表迭代器（按正确的顺序） |
| listIterator(int index) | 返回此列表中元素的列表迭代器（按正确的顺序），从列表中的指定位置开始 |
| remove(int index) | 删除此列表中指定位置的元素 |
| remove(Object o) | 从此列表中删除指定元素的第一个匹配项（如果存在） |
| removeAll(Collection<?> c) | 从此列表中删除指定集合中包含的所有元素 |
| removeIf（Predicate<？ super E> filter） | 删除此集合中满足给定谓词的所有元素 |
| replaceAll(UnaryOperator< E > operator) | 将此列表的每个元素替换为将运算符应用于该元素的结果 |
| retainAll(Collection<?> c) | 仅保留此列表中包含在指定集合中的元素 |
| set(int index, E element) | 将此列表中指定位置的元素替换为指定的元素 |
| size() | 返回此列表中的元素数 |
| sort(Comparator<? super E> c) | 根据指定的 Comparator 引起的 Order 对这个列表进行排序 |
| spliterator（） | 返回此列表中元素的 Spliterator |
| subList(int fromIndex, int toIndex) | 返回此列表中介于 fromIndex（含）和 toIndex（不含）之间的部分的视图 |
| toArray（） | 返回一个数组，其中包含此列表中的所有元素，并按正确的顺序（从第一个元素到最后一个元素） |
| toArray(T[ ] a) | 返回一个数组，其中包含此列表中的所有元素，按正确的顺序（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运行时类型 |
| toString（） | 返回此列表的字符串表示形式 |
从接口 java.util.Collection 继承的方法：
| 方法 | 说明 |
|---|---|
| parallelStream() | 返回一个可能 parallelStream，并将此集合作为其源。 |
| stream() | 返回以此集合作为其源的顺序 Stream。 |
注意： 当我们更喜欢在并发环境中使用类似于 ArrayList 的数据结构时，我们应该使用 CopyOnWriteArrayList。