即写即拷简称牛,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,才会真正把内容复制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复制,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。
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中添加方法的实现(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复制出N个副本出来。
公共逻辑加(E E) {
最后ReentrantLock锁=this.lock;
lock.lock ();
尝试{
元素对象[]=getArray ();
int len=elements.length;
对象[]newElements=数组。copyOf(元素,len + 1);
newElements (len)=e;
setArray (newElements);
返回true;
最后}{
lock.unlock ();
}
}
读的时候不需要加锁,如果读的时候有多个线程正在向CopyOnWriteArrayList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CopyOnWriteArrayList。
公共E (int指数){
返回获取(getArray(),指数);
}
JDK中并没有提供CopyOnWriteMap,我们可以参考CopyOnWriteArrayList来实现一个,基本代码如下:
进口java.util.Collection;
进口java.util.Map;
进口java.util.Set;
公共类CopyOnWriteMap实现Map可克隆{
私人Map<波动;K, V>internalMap;
公共CopyOnWriteMap () {
internalMap=new HashMap ();
}
公共V把(K键,V值){
同步(){
MapnewMap=new HashMap (internalMap);
V val=newMap。put(关键字,值);
internalMap=newMap;
返回val;
}
}
公共V(对象键){
返回internalMap.get(关键);
}
公共空间putAll (Map<& # 63;扩展了K, & # 63;V>延伸;newData) {
同步(){
MapnewMap=new HashMap (internalMap);
newMap.putAll (newData);
internalMap=newMap;
}
}
}
实现很简单,只要了解了CopyOnWrite机制,我们可以实现各种CopyOnWrite容器,并且在不同的应用场景中使用。
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。实现代码如下:
包com.ifeve.book;
进口java.util.Map;
进口com.ifeve.book.forkjoin.CopyOnWriteMap;/* *
*黑名单服务
*
* @author fangtengfei
*
*/公开课BlackListServiceImpl {
私有静态CopyOnWriteMap<字符串,Boolean>blackListMap=new CopyOnWriteMap<字符串,Boolean> (
1000);
公共静态布尔isBlackList (String id) {
返回blackListMap.get (id)==null & # 63;假:真;
}
公共静态孔隙addBlackList (String id) {
blackListMap。把(id、Boolean.TRUE);
}/* *
*批量添加黑名单
*
* @param id
*/公共静态孔隙addBlackList (Map<字符串,Boolean>ids) {
blackListMap.putAll (ids);
}
}
代码很简单,但是使用CopyOnWriteMap需要注意两件事情:
1。减少扩容开销。根据实际需要,初始化CopyOnWriteMap的大小,避免写时CopyOnWriteMap扩容的开销。
2。使用批量添加。因为每次添加,容器每次都会进行复制,所以减少添加次数,可以减少容器的复制次数。如使用上面代码里的addBlackList方法。
