COW 메커니즘 및 관련 수업 소개

이 글은 COW 메커니즘과 관련 수업을 소개합니다. 도움이 필요한 친구들이 참고할 수 있기를 바랍니다.

COW 메커니즘에는 관련 클래스가 있습니다.

Vector 및SynchronizedList

우리는 ArrayList가 Vector를 대체하는 데 사용되며 Vector는 스레드로부터 안전한 컨테이너라는 것을 알고 있습니다. 컨테이너를 안전하게 만들기 위해 거의 모든 메서드 선언에 동기화 키워드를 추가하기 때문입니다. ArrayList를 스레드로부터 안전하게 만들기 위해 Collections.synchronizedList(new ArrayList())를 사용하면 거의 모든 메소드가 동기화 키워드를 추가하지만 이는 메소드 선언이 아니라 메소드 내부에 추가됩니다.

for 루프가 멀티 스레딩에서 Vector 또는SynchronizedList를 반복하는 경우 삭제 및 가져오기 작업을 수행할 때 배열 첨자 오류 예외가 발생합니다.

JDK5 이후 Java에서는 컬렉션을 순회하기 위해 for-each(반복자)를 사용할 것을 권장합니다. 장점은 간단하고 배열 인덱스의 경계 값이 한 번만 계산된다는 것입니다. for-each(반복자)를 사용하여 위 작업을 수행하는 경우 ConcurrentModificationException이 발생합니다.

위에서 언급한 문제를 완벽하게 해결하려면 탐색하기 전에 잠금을 추가하면 됩니다.

컨테이너를 탐색할 때마다 잠금을 추가해야 하는데 이 작업이 매우 느립니다. 실제로는 상당히 느립니다. 잠금 세분성이 너무 크기 때문입니다.

CopyOnWriteArrayList는 동기 List를 대체하고 CopyOnWriteArraySet은 동기 Set을 대체합니다.

Hashtable 및 Vector의 잠금 세분성은 크고(메서드 선언에서 직접 동기화 사용) ConcurrentHashMap 및 CopyOnWriteArrayList의 잠금 세분성은 작습니다(스레드 안전성을 달성하기 위해 다양한 메서드를 사용합니다. 예를 들어 ConcurrentHashMap은 cas 잠금을 사용한다는 것을 알고 있습니다) , 휘발성 등. 스레드 안전을 달성하기 위해..) JUC의 스레드 안전 컨테이너는 순회 중에 ConcurrentModificationException을 발생시키지 않습니다. 따라서 일반적으로 말하면 이전 버전을 사용하는 대신 JUC 패키지에서 제공되는 스레드 안전 컨테이너를 사용합니다. 생성 스레드 안전성 컨테이너.

CopyOnWriteArrayList 구현 원칙

CopyOnWriteArrayList는 스레드로부터 안전한 컨테이너(ArrayList 기준)이며, 맨 아래 레이어는 배열을 복사하여 구현됩니다. CopyOnWriteArrayList는 순회 시 ConcurrentModificationException을 발생시키지 않으며 순회 중에 추가 요소를 잠글 필요가 없습니다. 요소는 null일 수 있습니다

/** 可重入锁对象 */
    final transient ReentrantLock lock = new ReentrantLock();
    /** CopyOnWriteArrayList底层由数组实现，volatile修饰 */
    private transient volatile Object[] array;

    final Object[] getArray() {
        return array;
    }
    final void setArray(Object[] a) {
        array = a;
    }
    // 初始化CopyOnWriteArrayList相当于初始化数组
    public CopyOnWriteArrayList() {
        setArray(new Object[0]);
    }

CopyOnWriteArrayList의 맨 아래 레이어는 배열이며 잠금은 ReentrantLock에 의해 수행됩니다.

우리는 코드를 통해 알 수 있습니다: 추가(), 설정(), 제거() 시 잠금, 새 배열 복사, 새 배열에 작업 추가, 배열이 새 배열을 가리키고 마지막으로 잠금 해제됩니다. 수정 시에는 새 배열이 복사되고, 새 배열에서 수정 작업이 완료되며, 마지막으로 배열 변수가 새 배열을 가리킵니다. 쓰기는 잠김, 읽기는 잠기지 않음

CopyOnWriteArrayList의 단점

메모리 사용량: CopyOnWriteArrayList가 그 안의 데이터를 자주 추가, 삭제, 변경하고 add(), set(), Remove()를 자주 실행하면 더 많은 메모리를 소비합니다.

add(), set(), 제거()와 같은 각 추가, 삭제, 수정 작업은 배열을 복사해야 한다는 것을 알고 있기 때문입니다.

데이터 일관성: CopyOnWrite 컨테이너는 데이터의 최종 일관성만 보장할 수 있지만 데이터의 실시간 일관성은 보장할 수 없습니다.

위의 예에서도 볼 수 있습니다. 예를 들어 스레드 A는 CopyOnWriteArrayList 컨테이너의 데이터를 반복하고 있습니다. 스레드 B는 스레드 A의 반복 간격(setArray()가 호출됨) 동안 CopyOnWriteArrayList 부분의 데이터를 수정했습니다. 그러나 스레드 A는 원본 데이터를 반복합니다.

위 내용은 COW 메커니즘 및 관련 수업 소개의 상세 내용입니다. 자세한 내용은 PHP 중국어 웹사이트의 기타 관련 기사를 참조하세요!