Skip to content

并发编程之 CopyOnWrite 写时复制容器

什么是写时复制容器 CopyOnWriteArrayList 和 CopyOnWriteArraySet

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。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。

CopyOnWrite 并发容器用于对于绝大部分访问都是读,且只是偶尔写的并发场景。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。

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。

写时复制容器的问题

性能问题

每次修改都创建一个新数组,然后复制所有内容,如果数组比较大,修改操作又比较频繁,可以想象,性能是很低的,而且内存开销会很大。

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,不要使用 CopyOnWrite 容器。