【Java集合类面试二十七】、谈谈CopyOnWriteArrayList的原理

简介: CopyOnWriteArrayList是一种线程安全的ArrayList,通过在写操作时复制新数组来保证线程安全,适用于读多写少的场景,但可能因内存占用和无法保证实时性而有性能问题。

面试官:谈谈CopyOnWriteArrayList的原理
**

参考答案:

CopyOnWriteArrayList是Java并发包里提供的并发类,简单来说它就是一个线程安全且读操作无锁的ArrayList。正如其名字一样,在写操作时会复制一份新的List,在新的List上完成写操作,然后再将原引用指向新的List。这样就保证了写操作的线程安全。

CopyOnWriteArrayList允许线程并发访问读操作,这个时候是没有加锁限制的,性能较高。而写操作的时候,则首先将容器复制一份,然后在新的副本上执行写操作,这个时候写操作是上锁的。结束之后再将原容器的引用指向新容器。注意,在上锁执行写操作的过程中,如果有需要读操作,会作用在原容器上。因此上锁的写操作不会影响到并发访问的读操作。

  • 优点:读操作性能很高,因为无需任何同步措施,比较适用于读多写少的并发场景。在遍历传统的List时,若中途有别的线程对其进行修改,则会抛出ConcurrentModificationException异常。而CopyOnWriteArrayList由于其"读写分离"的思想,遍历和修改操作分别作用在不同的List容器,所以在使用迭代器进行遍历时候,也就不会抛出ConcurrentModificationException异常了。

  • 缺点:一是内存占用问题,毕竟每次执行写操作都要将原容器拷贝一份,数据量大时,对内存压力较大,可能会引起频繁GC。二是无法保证实时性,Vector对于读写操作均加锁同步,可以保证读和写的强一致性。而CopyOnWriteArrayList由于其实现策略的原因,写和读分别作用在新老不同容器上,在写操作执行过程中,读不会阻塞但读取到的却是老容器的数据。

相关文章
|
2月前
|
存储 安全 Java
Java 集合框架中的老炮与新秀:HashTable 和 HashMap 谁更胜一筹?
嗨,大家好,我是技术伙伴小米。今天通过讲故事的方式,详细介绍 Java 中 HashMap 和 HashTable 的区别。从版本、线程安全、null 值支持、性能及迭代器行为等方面对比,帮助你轻松应对面试中的经典问题。HashMap 更高效灵活,适合单线程或需手动处理线程安全的场景;HashTable 较古老,线程安全但性能不佳。现代项目推荐使用 ConcurrentHashMap。关注我的公众号“软件求生”,获取更多技术干货!
43 3
|
3月前
|
消息中间件 存储 缓存
大厂面试高频:Kafka 工作原理 ( 详细图解 )
本文详细解析了 Kafka 的核心架构和实现原理,消息中间件是亿级互联网架构的基石,大厂面试高频,非常重要,建议收藏。关注【mikechen的互联网架构】,10年+BAT架构经验倾囊相授。
大厂面试高频:Kafka 工作原理 ( 详细图解 )
|
2月前
|
存储 SQL 关系型数据库
MySQL进阶突击系列(03) MySQL架构原理solo九魂17环连问 | 给大厂面试官的一封信
本文介绍了MySQL架构原理、存储引擎和索引的相关知识点,涵盖查询和更新SQL的执行过程、MySQL各组件的作用、存储引擎的类型及特性、索引的建立和使用原则,以及二叉树、平衡二叉树和B树的区别。通过这些内容,帮助读者深入了解MySQL的工作机制,提高数据库管理和优化能力。
|
20天前
|
Java Linux 调度
硬核揭秘:线程与进程的底层原理,面试高分必备!
嘿,大家好!我是小米,29岁的技术爱好者。今天来聊聊线程和进程的区别。进程是操作系统中运行的程序实例,有独立内存空间;线程是进程内的最小执行单元,共享内存。创建进程开销大但更安全,线程轻量高效但易引发数据竞争。面试时可强调:进程是资源分配单位,线程是CPU调度单位。根据不同场景选择合适的并发模型,如高并发用线程池。希望这篇文章能帮你更好地理解并回答面试中的相关问题,祝你早日拿下心仪的offer!
33 6
|
2月前
|
Java 数据库连接 Maven
最新版 | 深入剖析SpringBoot3源码——分析自动装配原理(面试常考)
自动装配是现在面试中常考的一道面试题。本文基于最新的 SpringBoot 3.3.3 版本的源码来分析自动装配的原理,并在文未说明了SpringBoot2和SpringBoot3的自动装配源码中区别,以及面试回答的拿分核心话术。
最新版 | 深入剖析SpringBoot3源码——分析自动装配原理(面试常考)
|
3月前
|
Java 开发者
在 Java 中,一个类可以实现多个接口吗?
这是 Java 面向对象编程的一个重要特性,它提供了极大的灵活性和扩展性。
187 57
|
2月前
|
JSON Java Apache
Java基础-常用API-Object类
继承是面向对象编程的重要特性,允许从已有类派生新类。Java采用单继承机制,默认所有类继承自Object类。Object类提供了多个常用方法,如`clone()`用于复制对象,`equals()`判断对象是否相等,`hashCode()`计算哈希码,`toString()`返回对象的字符串表示,`wait()`、`notify()`和`notifyAll()`用于线程同步,`finalize()`在对象被垃圾回收时调用。掌握这些方法有助于更好地理解和使用Java中的对象行为。
|
2月前
|
监控 Java API
探索Java NIO:究竟在哪些领域能大显身手?揭秘原理、应用场景与官方示例代码
Java NIO(New IO)自Java SE 1.4引入,提供比传统IO更高效、灵活的操作,支持非阻塞IO和选择器特性,适用于高并发、高吞吐量场景。NIO的核心概念包括通道(Channel)、缓冲区(Buffer)和选择器(Selector),能实现多路复用和异步操作。其应用场景涵盖网络通信、文件操作、进程间通信及数据库操作等。NIO的优势在于提高并发性和性能,简化编程;但学习成本较高,且与传统IO存在不兼容性。尽管如此,NIO在构建高性能框架如Netty、Mina和Jetty中仍广泛应用。
51 3
|
2月前
|
安全 算法 Java
Java CAS原理和应用场景大揭秘:你掌握了吗?
CAS(Compare and Swap)是一种乐观锁机制,通过硬件指令实现原子操作,确保多线程环境下对共享变量的安全访问。它避免了传统互斥锁的性能开销和线程阻塞问题。CAS操作包含三个步骤:获取期望值、比较当前值与期望值是否相等、若相等则更新为新值。CAS广泛应用于高并发场景,如数据库事务、分布式锁、无锁数据结构等,但需注意ABA问题。Java中常用`java.util.concurrent.atomic`包下的类支持CAS操作。
71 2
|
2月前
|
存储 缓存 安全
Java 集合江湖:底层数据结构的大揭秘!
小米是一位热爱技术分享的程序员,本文详细解析了Java面试中常见的List、Set、Map的区别。不仅介绍了它们的基本特性和实现类,还深入探讨了各自的使用场景和面试技巧,帮助读者更好地理解和应对相关问题。
52 5