java - 在单线程系统中，ArrayList，Collections.getSynchronizedList()和CopyOnWriteArrayList有什么区别？

Question

因此，我了解的是我们拥有实现了Collection接口的List接口的arrayList。不能同时迭代和修改ArrayList，并且无法同步，因此List的同步版本开始发挥作用。现在，这提供了一种实现同步的方法，正在列表上迭代的线程必须终止，以便列表的同一实例上的其他线程可以修改。同步版本的问题是，locak在整个实例上，因此它必须等待线程终止，以便其他线程可以修改列表。因此，CopyOnwriteArrayList出现了，它提供了多个线程来同时读取和修改。

所有这些都是在多线程系统中发生的。

对于单线程系统，请考虑以下代码

case1- ArrayList

/***************concurrent modification exception************************/


List l= new ArrayList<String>();
        l.add("A");
        l.add("b");
        l.add("c");
        l.add("d");

        Iterator itr= l.iterator();

        while(itr.hasNext()) {
            System.out.println(itr.next());
            l.add("e");
        }
        System.out.println(l.toString());

        /***************concurrent modification exception************************/

在上述情况下，在Arraylist上获得了并发修改异常

情况2
Collection.synchronizedList

/***************concurrent modification exception ON sync List************************/
        List l= new ArrayList<String>();
        l.add("A");
        l.add("b");
        l.add("c");
        l.add("d");


        List syncList= Collections.synchronizedList(l);     

        Iterator itr= syncList.iterator();
        while(itr.hasNext()) {
            System.out.println(itr.next());
            syncList.add("E");


        }
        System.out.println(syncList.toString());

        /***************concurrent modification exception ON sync List************************/

在上述情况下，我仍然可以进行并发修改

case-3- CopyOnWriteArrayList

/***************NO concurrent modification exception ON COWL************************/
        List l= new ArrayList<String>();
        l.add("A");
        l.add("b");
        l.add("c");
        l.add("d");


        CopyOnWriteArrayList cowl= new CopyOnWriteArrayList<>(l);       

        Iterator itr= cowl.iterator();
        while(itr.hasNext()) {
            System.out.println(itr.next());
            cowl.add("e");
        }
        System.out.println(cowl.toString());
        System.out.println(l.toString());
        /***************NO concurrent modification exception ON COWL************************/

输出-[A，b，c，d，e，e，e，e]
[A B C D]

现在我有两个问题

Question1-单线程系统中的三种列表类型有什么区别？

Question2- Cowl得到更新，原始列表保持不变，然后迭代和修改如何同时发生？

Answer 1

问题1：三种列表实现之间的区别

无论程序是单线程还是多线程，这三个列表之间的差异都是相同的。假设问题更多地与后果有关，则SynchronizedList和CopyOnWriteArrayList将涉及不必要的性能开销。

SynchronizedList：是基础列表的包装，因此所有方法都将涉及对包装列表的附加委派。

CopyOnWriteArrayList：具有昂贵的变异操作，因为它们涉及复制基础数组。

如您所指出的那样，除了性能方面的问题外，CopyOnWriteArrayList允许对从其创建迭代器的列表进行修改（以下更多内容）。

问题2：如何同时进行迭代和修改？

对于CopyOnWriteArrayList，它们不是。这基本上就是这种数据结构的想法。运行帖子中的代码还会将对System.out.println的4次调用的结果输出（每行打印一次）：A b c d，从而表明即使将元素添加到列表中，这些添加也不会反映在支持迭代器的数据结构。

附加说明

获取ConcurrentModificationException不一定表示并发（即多线程）问题。您观察到的与该异常的文档一致：


请注意，此异常并不总是表示对象已由其他线程同时修改。如果单个线程发出违反对象约定的方法调用序列，则对象可能会抛出此异常。例如，如果线程在使用快速失败迭代器迭代集合时直接修改了集合，则迭代器将抛出此异常。