CopyOnWriteArrayList原理解析

一、总所周知ArrayList和LinkedList都不是线程安全的，如果要在多线程使用List，可以使用CopyOnWriteArrayList

CopyOnWriteArrayList底层是使用ReetrantLock加锁来保证线程安全

二、源码分析

1、使用ReentrantLock加锁

final transient ReentrantLock lock = new ReentrantLock();

/** The array, accessed only via getArray/setArray. */
private transient volatile Object[] array;
复制代码

2、CopyOnWriteArrayList.Add()，每次add之前都要加锁，添加元素是创建一个新数组，再把元素添加进去，再替换之前的数组

public boolean add(E e) {
    final ReentrantLock lock = this.lock;
    lock.lock();
    try {
        Object[] elements = getArray();
        int len = elements.length;
        Object[] newElements = Arrays.copyOf(elements, len + 1);
        newElements[len] = e;
        setArray(newElements);
        return true;
    } finally {
        lock.unlock();
    }
}
复制代码

3、set操作和add操作相似，但为什么如果数据没有改变还要调用setArray()

public E set(int index, E element) {
    final ReentrantLock lock = this.lock;
    lock.lock();
    try {
        Object[] elements = getArray();
        E oldValue = get(elements, index);

        if (oldValue != element) {
            int len = elements.length;
            Object[] newElements = Arrays.copyOf(elements, len);
            newElements[index] = element;
            setArray(newElements);
        } else {
            // Not quite a no-op; ensures volatile write semantics
            setArray(elements);
        }
        return oldValue;
    } finally {
        lock.unlock();
    }
}
复制代码

三、valatile分析，为什么使用volatile修饰array？

当一个变量被定义成volatile之后，它将具备两项特性:
第一项是保证此变量对所有线程的可见性，这里的“可见性”是指当一条线程修改了这个变量的值，新值对于其他线程来说是可以立即得知 的。而普通变量并不能做到这一点，普通变量的值在线程间传递时均需要通过主内存来完成。比如，线程A修改一个普通变量的值，然后向主内存进行回写，另外一条线程B在线程A回写完成了之后再对 主内存进行读取操作，新变量值才会对线程B可见。
volatile变量的第二个语义是禁止指令重排序优化，普通的变量仅会保证在该方法的执行过程 中所有依赖赋值结果的地方都能获取到正确的结果，而不能保证变量赋值操作的顺序与程序代码中的 执行顺序一致。
《深入理解Java虚拟机》

所以如果变量没有改变为什么还要setArray()，保证volatile语义，变量线程可见，