Copy-On-Write简称COW,是一种用于程序设计中的优化策略。其基本思路是,从一开始大家都在共享同一个内容,当某个人想要修改这个内容的时候,才会真正把内容Copy出去形成一个新的内容然后再改,这是一种延时懒惰策略。从JDK1.5开始Java并发包里提供了两个使用CopyOnWrite机制实现的并发容器,它们是CopyOnWriteArrayList和CopyOnWriteArraySet。CopyOnWrite容器非常有用,可以在非常多的并发场景中使用到。

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,因为当前容器不会添加任何元素。所以CopyOnWrite容器也是一种读写分离的思想,读和写不同的容器。

CopyOnWriteArrayList的实现原理

以下代码是向ArrayList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。

  1. public boolean add(T e) {
  2. final ReentrantLock lock = this.lock;
  3. lock.lock();
  4. try {
  5. Object[] elements = getArray();
  6. int len = elements.length;
  7. // 复制出新数组
  8. Object[] newElements = Arrays.copyOf(elements, len + 1);
  9. // 把新元素添加到新数组里
  10. newElements[len] = e;
  11. // 把原数组引用指向新数组
  12. setArray(newElements);
  13. return true;
  14. } finally {
  15. lock.unlock();
  16. }

读的时候不需要加锁,如果读的时候有多个线程正在向ArrayList添加数据,读还是会读到旧的数据,因为写的时候不会锁住旧的ArrayList。

  1. public E get(int index) {
  2. return get(getArray(), index);
  3. }

CopyOnWrite的应用场景

CopyOnWrite并发容器用于读多写少的并发场景。比如白名单,黑名单,商品类目的访问和更新场景,假如我们有一个搜索网站,用户在这个网站的搜索框中,输入关键字搜索内容,但是某些关键字不允许被搜索。这些不能被搜索的关键字会被放在一个黑名单当中,黑名单每天晚上更新一次。当用户搜索时,会检查当前关键字在不在黑名单当中,如果在,则提示不能搜索。

CopyOnWrite的缺点

CopyOnWrite容器有很多优点,但是同时也存在两个问题,即内存占用问题和数据一致性问题。

内存占用问题。因为CopyOnWrite的写时复制机制,所以在进行写操作的时候,内存里会同时驻扎两个对象的内存,旧的对象和新写入的对象。如果这些对象占用的内存比较大,比如说200M左右,那么再写入100M数据进去,内存就会占用300M,那么这个时候很有可能造成频繁的Yong GC和Full GC。针对内存占用问题,可以通过压缩容器中的元素的方法来减少大对象的内存消耗,比如,如果元素全是10进制的数字,可以考虑把它压缩成36进制或64进制。或者不使用CopyOnWrite容器,而使用其他的并发容器,如ConcurrentHashMap。

数据一致性问题。CopyOnWrite容器只能保证数据的最终一致性,不能保证数据的实时一致性。所以如果你希望写入的的数据,马上能读到,请不要使用CopyOnWrite容器。

Copy-On-Write容器的更多相关文章

  1. C++ - 使用copy函数打印容器(container)元素

    使用copy函数打印容器(container)元素 本文地址: http://blog.csdn.net/caroline_wendy C++能够使用copy函数输出容器(container)中的元素 ...

  2. 使用copy函数输出容器中的内容

    container<type> c; 输出语句为:copy(c.begin(), c.end(), ostream_iterator<type>(cout, " &q ...

  3. JAVA 多线程随笔 (三) 多线程用到的并发容器 (ConcurrentHashMap,CopyOnWriteArrayList, CopyOnWriteArraySet)

    1.引言 在多线程的环境中,如果想要使用容器类,就需要注意所使用的容器类是否是线程安全的.在最早开始,人们一般都在使用同步容器(Vector,HashTable),其基本的原理,就是针对容器的每一个操 ...

  4. STL中copy算法

    STL中通过使用copy函数以提供一种方便的方式来输出容器中的元素.函数copy作为泛型算法的一部分,任何容器类型都可以使用.由于我们需要频繁的初始容器的元素,因此在继续讨论容器之前,先学习一下cop ...

  5. NSCopy&NSMutableCopy

    struct student { int a; float f; char c; long l; }; struct person { int a; float f; char c; long l; ...

  6. java Iterator Fail-fast机制

    Fail-fast:在迭代的过程中发现数据被改变时立即抛出异常,而不是等遍历完了再抛出异常:可以理解为快速感知. 在并发的时候,当线程A正遍历一个Collection或Map,这时另外一个线程B修改C ...

  7. Windows Azure 基本操作手册

    http://www.cnblogs.com/sennly/p/4139663.html 基本测试信息 登陆地址:https://manage.windowsazure.cn(Azure管理门户,适用 ...

  8. Docker系列(三)常用命令

    命令说明 docker pull 格式: docke pull [OPTIONS] NAME[:TAG] 作用:下载名称为 name 的镜像 例子: sudo docker pull dl.docke ...

  9. JAVA提高二十:CopyOnWriteArrayList&CopyOnWriteArraySet&ConcurrentHashMap介绍

    前面我们将java集合类的大部分类都进行了深入分析,但我们会发现一个共性问题就是并发的问题,那么如何解决呢?我们前面基本都是通过Collections的一个工具类来进行的解决,但实际大部分使用中人们普 ...

  10. 【Docker】Docker概述

    [Docker] Docker可以说是近几年非常热门的技术之一了.不管是别人敦促我还是从自己的想法来说,都觉得Docker这玩意儿肯定是要好好学习一下的,无奈没啥时间专门播出来给Docker,一直以来 ...

随机推荐

  1. JAVA语法基础作业——动手动脑以及课后实验性问题 (八)

    一.动手动脑 运行AboutException.java示例,了解Java中实现异常处理的基础知识. 1)源代码 import javax.swing.*; class AboutException ...

  2. java时间类型操作

    java中Date类型与字符串相互转化 Date date = new Date();        System.out.println(date);        //DateFormat类为一个 ...

  3. expect实现自动登录

    自动登录主机(ssh) 建脚本item2login.sh,包含如下内容 #!/usr/bin/expect set timeout 30 spawn ssh -p [lindex $argv 0] [ ...

  4. 盘点8种CSS实现垂直居中水平居中的绝对定位居中技术

    Ⅰ.绝对定位居中(Absolute Centering)技术 我们经常用margin:0 auto来实现水平居中,而一直认为margin:auto不能实现垂直居中--实际上,实现垂直居中仅需要声明元素 ...

  5. 完美解决IE(IE6/IE7/IE8)不兼容HTML5标签的方法

    完美解决IE(IE6/IE7/IE8)不兼容HTML5标签的方法   HTML5的语义化标签以及属性,可以让开发者非常方便地实现清晰的web页面布局,加上CSS3的效果渲染,快速建立丰富灵活的web页 ...

  6. MarkdownPad2.5 注册码

    邮箱: Soar360@live.com 授权秘钥: GBPduHjWfJU1mZqcPM3BikjYKF6xKhlKIys3i1MU2eJHqWGImDHzWdD6xhMNLGVpbP2M5SN6b ...

  7. 获取Unity3D虚拟摄像机的图像

    最新博客地址已转到: http://blog.csdn.net/zzlyw?viewmode=contents   ------------------------------------------ ...

  8. python3 TypeError: 'str' does not support the buffer interface in python

    http://stackoverflow.com/questions/38714936/typeerror-str-does-not-support-the-buffer-interface-in-p ...

  9. Xcode LLDB 调试Tips

    1.  bt -- 显示当前线程调用堆栈 2.  e -- 执行表达式,动态修改当前线程变量的值 3.  frame variable -- 打印当前堆栈所有变量值 4.  expr -O --lan ...

  10. css-关于位置

    当你设置一个你想要相对的模块为relative 你这个模块为absolute 则你的这个absolute会相对relative的那个模块进行移动.