CopyOnWriteArraySet简介

CopyOnWriteArraySet 是通过 CopyOnWriteArrayList 实现的，它的 API 基本上都是通过调用 CopyOnWriteArrayList 的 API 来实现的。相信对 CopyOnWriteArrayList 了解的话，对 CopyOnWriteArraySet 的了解是水到渠成的事；所以，这里
至于 CopyOnWriteArraySet 的“线程安全”机制，和 CopyOnWriteArrayList 一样，是通过 volatile 和互斥锁来实现的。 这个在前一章节介绍 CopyOnWriteArrayList 时数据结构时，已经进行了说明，这里就不再重复叙述了。
1/5
CopyOnWriteArraySet 函 数 列 表
/* * CopyOnWriteArraySet 是“线程安全”的集合，而 HashSet 是非线程安全的。 * * 下面是“多个线程同时操作并且遍历集合 set”的示例 * (01) 当 set 是 CopyOnWriteArraySet 对象时，程序能正常运行。 * (02) 当 set 是 HashSet 对象时，程序会产生 ConcurrentModificationException 异常。 * * */ public class CopyOnWriteArraySetTest1 {
2/5
就不再对 CopyOnWriteArraySet 的代码进行详细的解析了。
CopyOnWriteArraySet 示 例 下面，我们通过一个例子去对比 HashSet 和 CopyOnWriteArraySet。
import java.util.*; import java.util.concurrent.*;
// 同时启动两个线程对 set 进行操作！ new MyThread("ta").start(); new MyThread("tb").start(); }
private static void printAll() { String value = null; Iterator iter = set.iterator(); while(iter.hasNext()) { value = (String)iter.next(); System.out.print(value+", "); } System.out.println();
Java concurrency 集合之 CopyOnWriteArraySet
CopyOnWriteArraySet 介 绍 它是线程安全的无序的集合，可以将它理解成线程安全的 HashSet。有意思的是，CopyOnWriteArraySet 和 HashSet 虽然 都继承于共同的父类 AbstractSet；但是，HashSet 是通过“散列表(HashMap)”实现的，而 CopyOnWriteArraySet 则是 通过“动态数组(CopyOnWriteArrayList)”实现的，并不是散列表。 和 CopyOnWriteArrayList 类似，CopyOnWriteArraySet 具有以下特性： 1. 它最适合于具有以下特征的应用程序：Set 大小通常保持很小，只读操作远多于可变操作，需要在遍历期间防止线程间的 冲突。 2. 它是线程安全的。 3. 因为通常需要复制整个基础数组，所以可变操作（add()、set() 和 remove() 等等）的开销很大。 4. 迭代器支持 hasNext(), next()等不可变操作，但不支持可变 remove()等 操作。 5. 使用迭代器进行遍历的速度很快，并且不会与其他线程发生冲突。在构造迭代器时，迭代器依赖于不变的数组快照。
CopyOnWriteArraySet 原 理 和 数 据 结 构 CopyOnWriteArraySet 的数据结构，如下图所示：
说明： 1. CopyOnWriteArraySet 继承于 AbstractSet，这就意味着它是一个集合。 2. CopyOnWriteArraySet 包含 CopyOnWriteArrayList 对象，它是通过 CopyOnWriteArrayList 实现的。而
CopyOnWriteArrayList 本质是个动态数组队列， 所以 CopyOnWriteArraySet 相当于通过通过动态数组实现的“集合”！ CopyOnWriteArrayList 中允许有重复的元素；但 是，CopyOnWriteArraySet 是一个集合，所以它不能有重复集合。因此，CopyOnWriteArrayList 额外提供了 addIfAbsent() 和 addAllAbsent()这两个添加元素的 API，通过这些 API 来添加元素时，只有当元素不存在时才执行添加操作！
(某一次)运行结果：
ta-1, tb-1, ta-1, tb-1, ta-1, tb-1, ta-1, ta-2, tb-1, ta-1, ta-2, tb-1, tb-2, ta-2, ta-1, tb-2, tb-1, ta-3, ta-2, ta-1, tb-2, tb-1, ta-3, ta-2, tb-3, tb-2, ta-1, ta-3, tb-1, tb-3, ta-2, ta-4, tb-2, ta-1, ta-3, tb-1, tb-3, ta-2, ta-4, tb-2, tb-4, ta-3, ta-1, tb-3, tb-1, ta-4, ta-2, tb-4, tb-2, ta-5, ta-3, ta-1, tb-3, tb-1, ta-4, ta-2, tb-4, tb-2, ta-5, ta-3, tb-5, tb-3, ta-1, ta-4, tb-1, tb-4, ta-2, ta-5, tb-2, tb-5, ta-3, ta-0, tb-3, ta-1, ta-4, tb-1, tb-4, ta-2, ta-5, tb-2, tb-5, ta-3, ta-0, tb-3, tb-0, ta-4, ta-1, tb-4, tb-1, ta-5, ta-2, tb-5, tb-2, ta-0, ta-3, tb-0, tb-3, ta-1, ta-4, tb-1, tb-4, ta-2, ta-5, tb-5, ta-0, tb-0, ta-1, tb-2, tb-1, ta-3, ta-2, tb-3, tb-2, ta-4, ta-3, tb-4, tb-3, ta-5, ta-4, tb-5, tb-4, ta-0, ta-5, tb-0, tb-5, ta-1, ta-0, tb-1, tb-0, ta-2, ta-1, tb-2, tb-1, ta-3, ta-2, tb-3, tb-2, ta-4, ta-3, tb-4, tb-3, ta-5, tb-5, ta-0, tb-0, ta-4, ta-1, tb-4, tb-1, ta-5, ta-2, tb-5, tb-2, ta-0, ta-3, tb-0, tb-3, ta-1, ta-4, tb-1, tb-4, ta-2, ta-5, tb-2, tb-5, ta-3, ta-0, tb-3, tb-0, ta-4, tb-4, ta-5, tb-5, ta-0, tb-0,
// TODO: set 是 HashSet 对象时，程序会出错。 //private static Set<String> set = new HashSet<String>(); private static Set<String> set = new CopyOnWriteArraySet<String>(); public static void main(String[] args) {
4/5
结果说明： 由于 set 是集合对象，因此它不会包含重复的元素。 如果将源码中的 set 改成 HashSet 对象时，程序会产生 ConcurrentModificationException 异常。 本文作者：skywang12345
5/5
}
private static class MyThread extends Thread {
3/5
MyThread(String name) { super(name);
} @Override public void run() {
int i = 0; while (i++ < 10) {
// “线程名” + "-" + "序号" Leabharlann Baidutring val = Thread.currentThread().getName() + "-" + (i%6); set.add(val); // 通过“Iterator”遍历 set。 printAll(); } } } }
// 创建一个空 set。 CopyOnWriteArraySet() // 创建一个包含指定 collection 所有元素的 set。 CopyOnWriteArraySet(Collection<? extends E> c)
// 如果指定元素并不存在于此 set 中，则添加它。 boolean add(E e) // 如果此 set 中没有指定 collection 中的所有元素，则将它们都添加到此 set 中。 boolean addAll(Collection<? extends E> c) // 移除此 set 中的所有元素。 void clear() // 如果此 set 包含指定元素，则返回 true。 boolean contains(Object o) // 如果此 set 包含指定 collection 的所有元素，则返回 true。 boolean containsAll(Collection<?> c) // 比较指定对象与此 set 的相等性。 boolean equals(Object o) // 如果此 set 不包含任何元素，则返回 true。 boolean isEmpty() // 返回按照元素添加顺序在此 set 中包含的元素上进行迭代的迭代器。 Iterator<E> iterator() // 如果指定元素存在于此 set 中，则将其移除。 boolean remove(Object o) // 移除此 set 中包含在指定 collection 中的所有元素。 boolean removeAll(Collection<?> c) // 仅保留此 set 中那些包含在指定 collection 中的元素。 boolean retainAll(Collection<?> c) // 返回此 set 中的元素数目。 int size() // 返回一个包含此 set 所有元素的数组。 Object[] toArray() // 返回一个包含此 set 所有元素的数组；返回数组的运行时类型是指定数组的类型。 <T> T[] toArray(T[] a)