java - CopyOnWriteArrayList 如何是线程安全的？

Question

我查看了 OpenJDK source code的CopyOnWriteArrayList似乎所有写操作都受到同一个锁的保护，而读操作则根本不 protected 。据我了解，在 JMM 下，对变量的所有访问(读和写)都应该受到锁的保护，否则可能会发生重新排序效应。

例如，set(int, E) 方法包含这些行(处于锁定状态):

/* 1 */ int len = elements.length;
/* 2 */ Object[] newElements = Arrays.copyOf(elements, len);
/* 3 */ newElements[index] = element;
/* 4 */ setArray(newElements);

另一方面，get(int) 方法仅返回 get(getArray(), index);。

根据我对 JMM 的理解，这意味着如果语句 1-4 像 1-2(new)-4-2(copyOf)-3 那样重新排序，get 可能会观察到处于不一致状态的数组。

我对 JMM 的理解是否错误，或者对于为什么 CopyOnWriteArrayList 是线程安全的还有其他解释吗？

Answer 1

如果您查看底层数组引用，您会发现它被标记为 volatile 。当发生写入操作时(例如在上面的摘录中)，此 volatile 引用仅在最终语句中通过setArray更新。到目前为止，任何读取操作都将从数组的旧副本返回元素。

重要的是，数组更新是一个原子操作，因此读取将始终看到数组处于一致状态。

仅对写入操作获取锁定的优点是提高读取吞吐量:这是因为 CopyOnWriteArrayList 的写入操作可能会非常慢，因为它们涉及复制整个列表。