【JUC】CopyOnWriteArrayList

写入时复制（CopyOnWrite）

什么是CopyOnWrite容器

　　CopyOnWrite容器即写时复制的容器。通俗的理解是当我们往一个容器添加元素的时候，不直接往当前容器添加，而是先将当前容器进行Copy，复制出一个新的容器，然后新的容器里添加元素，添加完元素之后，再将原容器的引用指向新的容器。这样做的好处是我们可以对CopyOnWrite容器进行并发的读，而不需要加锁，因为写方法不会影响到读的容器。所以CopyOnWrite容器也是一种读写分离的思想，读和写不同的容器。读不加锁，写要加。（写包含了add，remove，用ReentrantLock加锁）

CopyOnWriteArrayList的实现原理

　　在使用CopyOnWriteArrayList之前，我们先阅读其源码了解下它是如何实现的。以下代码是向CopyOnWriteArrayList中add方法的实现（向CopyOnWriteArrayList里添加元素），可以发现在添加的时候是需要加锁的，否则多线程写的时候会Copy出N个副本出来。

 

类的内部类：COWIterator类　

static final class COWIterator<E> implements ListIterator<E> {
        /** Snapshot of the array */
        // 快照
        private final Object[] snapshot;
        /** Index of element to be returned by subsequent call to next.  */
        // 游标
        private int cursor;
        // 构造函数
        private COWIterator(Object[] elements, int initialCursor) {
            cursor = initialCursor;
            snapshot = elements;
        }
        // 是否还有下一项
        public boolean hasNext() {
            return cursor < snapshot.length;
        }
        // 是否有上一项
        public boolean hasPrevious() {
            return cursor > 0;
        }
        // next项
        @SuppressWarnings("unchecked")
        public E next() {
            if (! hasNext()) // 不存在下一项，抛出异常
                throw new NoSuchElementException();
            // 返回下一项
            return (E) snapshot[cursor++];
        }

        @SuppressWarnings("unchecked")
        public E previous() {
            if (! hasPrevious())
                throw new NoSuchElementException();
            return (E) snapshot[--cursor];
        }
        
        // 下一项索引
        public int nextIndex() {
            return cursor;
        }
        
        // 上一项索引
        public int previousIndex() {
            return cursor-1;
        }

        /**
         * Not supported. Always throws UnsupportedOperationException.
         * @throws UnsupportedOperationException always; {@code remove}
         *         is not supported by this iterator.
         */
        // 不支持remove操作
        public void remove() {
            throw new UnsupportedOperationException();
        }

        /**
         * Not supported. Always throws UnsupportedOperationException.
         * @throws UnsupportedOperationException always; {@code set}
         *         is not supported by this iterator.
         */
        // 不支持set操作
        public void set(E e) {
            throw new UnsupportedOperationException();
        }

        /**
         * Not supported. Always throws UnsupportedOperationException.
         * @throws UnsupportedOperationException always; {@code add}
         *         is not supported by this iterator.
         */
        // 不支持add操作
        public void add(E e) {
            throw new UnsupportedOperationException();
        }

        @Override
        public void forEachRemaining(Consumer<? super E> action) {
            Objects.requireNonNull(action);
            Object[] elements = snapshot;
            final int size = elements.length;
            for (int i = cursor; i < size; i++) {
                @SuppressWarnings("unchecked") E e = (E) elements[i];
                action.accept(e);
            }
            cursor = size;
        }
    }

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