Copy On Write (cow) 摘要

1、是什么 / 实现原理

1. 是写时复制，是一种延时懒惰策略

2. 修改共享资源时，将共享资源copy一份，加锁后修改，再将原容器的引用指向新的容器。注意添加元素的时候是需要加锁的，否则多线程写的时候会Copy出N个副本出来

3. 可以对CopyOnWrite容器进行并发的读，而不需要加锁，因为当前容器不会添加任何元素。所以CopyOnWrite容器也是一种读写分离的思想，读和写不同的容器

4. 从JDK1.5开始Java并发包里提供了两个使用CopyOnWrite机制实现的并发容器,它们是CopyOnWriteArrayList和CopyOnWriteArraySet

2、应用场景

CopyOnWrite并发容器用于读多写少的并发场景。比如白名单，黑名单，商品类目的访问和更新场景等

3、注意事项

1. 减少扩容开销。根据实际需要，初始化CopyOnWrite容器的大小，避免写时扩容的开销。

2. 使用批量添加。因为每次添加，容器每次都会进行复制，所以减少添加次数，可以减少容器的复制次数

public static void addBlackList(Map<String,Boolean> ids) {
    blackListMap.putAll(ids);
}

4、缺点

1. 内存占用问题。新旧对象同时存在，GC频繁

2. 数据一致性问题。CopyOnWrite只保证最终一致，不保证实时一致

5、自己实现CopyOnWriteMap

public class CopyOnWriteMap<K, V> implements Map<K, V>, Cloneable {
    
    private volatile Map<K, V> internalMap;

    public CopyOnWriteMap() {
        internalMap = new HashMap<>();
    }

    @Override
    public V put(K key, V value) {
        synchronized (this) {
            Map<K, V> newMap = new HashMap<K, V>(internalMap);
            V val = newMap.put(key, value);
            internalMap = newMap;
            return val;
        }
    }

    @Override
    public V remove(Object key) {
        return null;
    }

    @Override
    public void putAll(Map<? extends K, ? extends V> newData) {
        synchronized (this) {
            Map<K, V> newMap = new HashMap<K, V>(internalMap);
            newMap.putAll(newData);
            internalMap = newMap;
        }
    }
}