赞
踩
CopyOnWriteArrayList 是 Java 中的一种线程安全的 List 实现,基于“写时复制”(Copy-On-Write)机制。下面几个问题大家可以先思考下,在阅读源码的过程中都会解答:
RandomAccess 是 Java 集合框架中的一个标识接口(Marker Interface),它定义在 java.util 包中。实现 RandomAccess 接口的类表示其支持快速(通常是常数时间复杂度 O(1))的随机访问操作。
RandomAccess 接口本身是一个空接口,没有任何方法。其定义如下:
package java.util;
public interface RandomAccess {
}
以下是一个简单的示例,展示了如何使用 RandomAccess 接口来优化算法选择:
import java.util.*;
public class RandomAccessExample {
public static void main(String[] args) {
List<Integer> arrayList = new ArrayList<>(Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5));
List<Integer> linkedList = new LinkedList<>(Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5));
printList(arrayList);
printList(linkedList);
}
public static void printList(List<Integer> list) {
if (list instanceof RandomAccess) {
System.out.println("Using index-based loop");
for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
System.out.println(list.get(i));
}
} else {
System.out.println("Using iterator-based loop");
for (Integer element : list) {
System.out.println(element);
}
}
}
}
在这个示例中,printList 方法根据列表是否实现了 RandomAccess 接口来选择不同的遍历方式:
看到这里你肯定想问 基于索引的循环进行遍历和使用迭代器进行遍历 有什么区别?
在 Java 中,基于索引的循环遍历和使用迭代器进行遍历是两种常见的遍历集合的方法。这两种方法在性能、可读性和使用场景上各有优缺点。下面我们详细比较一下这两种遍历方法的区别。
基于索引的循环遍历通常使用 for 循环,通过索引访问集合中的元素。例如:
List<String> list = Arrays.asList("A", "B", "C", "D");
for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
System.out.println(list.get(i));
}
优点
使用迭代器进行遍历通常通过 Iterator 或增强的 for-each 循环来实现。例如:
List<String> list = Arrays.asList("A", "B", "C", "D");
for (String element : list) {
System.out.println(element);
}
// 或者显式使用 Iterator
Iterator<String> iterator = list.iterator();
while (iterator.hasNext()) {
System.out.println(iterator.next());
}
优点
对于实现了 RandomAccess 接口的集合(如 ArrayList),基于索引的访问通常是最快的,因为它支持常数时间复杂度的随机访问。
对于不支持快速随机访问的集合(如 LinkedList),使用迭代器进行遍历通常更高效,因为链表的随机访问时间复杂度为 O(n),而迭代器可以通过链表的节点引用进行顺序访问,时间复杂度为 O(1)。
以下是一个简单的示例,展示了 CopyOnWriteArrayList 的基本用法:
import java.util.concurrent.CopyOnWriteArrayList;
public class CopyOnWriteArrayListExample {
public static void main(String[] args) {
// 创建一个 CopyOnWriteArrayList 实例
CopyOnWriteArrayList<String> list = new CopyOnWriteArrayList<>();
// 添加元素
list.add("A");
list.add("B");
list.add("C");
// 读取元素
System.out.println("Element at index 1: " + list.get(1));
// 遍历元素
System.out.println("Elements in the list:");
for (String s : list) {
System.out.println(s);
}
// 删除元素
list.remove("B");
// 再次遍历元素
System.out.println("Elements in the list after removal:");
for (String s : list) {
System.out.println(s);
}
// 使用迭代器遍历元素
System.out.println("Using iterator to traverse the list:");
for (String s : list) {
System.out.println(s);
}
}
}
你可以通过无参构造方法或通过传入一个已有集合来创建 CopyOnWriteArrayList 实例。
使用 add 方法可以向列表中添加元素
使用 get 方法可以读取指定索引位置的元素
使用 remove 方法可以删除指定的元素或指定索引位置的元素
可以使用增强的 for 循环或迭代器进行遍历
CopyOnWriteArrayList 基于“写时复制”机制。当进行写操作(如添加、删除、更新)时,它会复制一个新的底层数组,在新的数组上进行修改,然后将新的数组设置为当前数组。读操作则直接访问当前数组,不需要加锁。
CopyOnWriteArrayList 适用于读操作远多于写操作的场景。由于写操作需要复制数组,开销较大,因此在写操作频繁的场景下性能较差。但在读操作频繁、写操作较少的场景下,CopyOnWriteArrayList 可以提供非常高效的并发读性能。
CopyOnWriteArrayList 通过在每次写操作时复制底层数组来保证线程安全。由于每次写操作都会创建一个新的数组,读操作始终访问的是一个稳定的、不变的数组,因此不需要加锁。这种机制避免了读写锁的开销,提高了读操作的性能。
由于 CopyOnWriteArrayList 的写操作开销较大,批量操作(如批量添加、删除)可能会导致性能问题。可以通过以下方式优化批量操作:
// 批量添加元素
CopyOnWriteArrayList<String> list = new CopyOnWriteArrayList<>();
List<String> elementsToAdd = Arrays.asList("A", "B", "C");
list.addAll(elementsToAdd);
// 批量删除元素
List<String> elementsToRemove = Arrays.asList("A", "B");
list.removeAll(elementsToRemove);
7.jdk源码阅读之ConcurrentHashMap(上)
Copyright © 2003-2013 www.wpsshop.cn 版权所有,并保留所有权利。