Java里如何使用CopyOnWriteArrayList实现读多写少_Java并发容器特性说明-java教程-PHP中文网

Java里如何使用CopyOnWriteArrayList实现读多写少_Java并发容器特性说明

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发布： 2025-12-14 21:19:02

原创

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CopyOnWriteArrayList适合读多写少场景，因其读操作无锁、写操作复制数组并原子替换，保证读取一致性但写入开销大；适用于监听器列表、配置缓存等低频修改场景，不适用于高频增删或强一致性要求场景。

java里如何使用copyonwritearraylist实现读多写少_java并发容器特性说明

在Java中，CopyOnWriteArrayList 是专为读多写少场景设计的线程安全列表，它通过“读不加锁、写时复制”的策略，在高并发读操作下保持极佳性能。

为什么适合读多写少？

它的核心机制是：每次写操作（add、set、remove等）都会创建底层数组的新副本，修改在副本上进行，完成后用原子引用替换原数组；而所有读操作（get、iterator、size等）直接访问当前数组，全程无锁、无阻塞。

这意味着——

读操作零同步开销，可并发执行任意多次
写操作代价较高（涉及数组复制和引用更新），且会阻塞其他写操作
写操作期间，读操作仍能安全看到“写入前的一致快照”

典型适用场景举例

适合那些极少修改、频繁遍历的集合，例如：

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监听器/观察者列表（如Swing事件监听、自定义回调注册）
配置项缓存列表（运行时基本不变，只在启动或热更时调整）
白名单、黑名单等静态规则集合

⚠️ 不适合：高频增删、实时强一致性要求（因迭代器不反映写入后的最新状态）。

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基本用法与注意事项

使用方式与普通ArrayList几乎一致，但需注意关键细节：

构造时可传入普通Collection，内部自动转为线程安全副本
迭代器不支持remove()、add()等结构性修改（抛UnsupportedOperationException）
写操作后，之前获取的Iterator仍遍历旧数组，不会看到新元素——这是快照语义，不是bug
size()返回的是当前快照大小，但遍历时实际元素数可能已变化（因写操作异步生效）

简单示例代码

以下是一个监听器注册+通知的典型用法：

public class EventManager {
    private final CopyOnWriteArrayList<Listener> listeners = new CopyOnWriteArrayList<>();

    public void addListener(Listener l) {
        listeners.add(l); // 线程安全，无外部同步
    }

    public void notifyEvent(Event e) {
        // 遍历过程完全无锁，即使其他线程正在add也不会出错
        for (Listener l : listeners) {
            l.onEvent(e);
        }
    }
}

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多个线程可同时调用 notifyEvent，性能接近 ArrayList；addListener 虽慢但不频繁，整体开销可控。

基本上就这些。CopyOnWriteArrayList 不复杂，但容易忽略其“写重、读快、快照一致”的本质特性——用对场景，它就是并发读场景下的轻量级利器。

以上就是Java里如何使用CopyOnWriteArrayList实现读多写少_Java并发容器特性说明的详细内容，更多请关注php中文网其它相关文章！