Java for Beginner
717 subscribers
642 photos
173 videos
12 files
1.01K links
Канал от новичков для новичков!
Изучайте Java вместе с нами!
Здесь мы обмениваемся опытом и постоянно изучаем что-то новое!

Наш YouTube канал - https://www.youtube.com/@Java_Beginner-Dev

Наш канал на RUTube - https://rutube.ru/channel/37896292/
Download Telegram
CopyOnWriteArraySet, особенности и внутреннее устройство

CopyOnWriteArraySet — это потокобезопасная реализация интерфейса Set в Java, основанная на механизме "копирование при записи" (Copy-On-Write). Эта структура данных является частью пакета java.util.concurrent, предназначенного для работы в многопоточных средах. Она предоставляет возможность безопасного использования множества элементов в условиях многопоточности без необходимости явной синхронизации.

Особенности CopyOnWriteArraySet

Потокобезопасность:
Главная особенность CopyOnWriteArraySet заключается в его полной потокобезопасности. Все операции изменения коллекции (например, добавление, удаление элементов) выполняются с созданием новой копии массива, что делает CopyOnWriteArraySet идеальным для ситуаций, где множество читается гораздо чаще, чем изменяется.

Copy-On-Write Механизм:
Механизм "копирование при записи" подразумевает, что при изменении содержимого множества создается новая копия массива, содержащего элементы. Это обеспечивает отсутствие блокировок при чтении, что повышает производительность при большом количестве потоков, выполняющих операции чтения.

Низкая производительность при изменениях:
Из-за необходимости создания новой копии массива при каждой операции изменения, CopyOnWriteArraySet не подходит для сценариев, где множество часто модифицируется. В таких случаях производительность может значительно пострадать.

Идеально для частого чтения:
CopyOnWriteArraySet идеально подходит для ситуаций, когда множество элементов почти всегда читается и крайне редко изменяется. Примером таких сценариев может быть хранение подписчиков на события или кеширование настроек.

Семантика семейств методов:
Все методы, которые изменяют коллекцию, такие как add, remove, и clear, создают новую копию массива. Методы чтения, такие как contains, iterator, и size, работают с неизменяемым массивом, что обеспечивает высокую скорость.


Внутреннее устройство CopyOnWriteArraySet

Основы внутренней реализации:
CopyOnWriteArraySet построен на основе CopyOnWriteArrayList, и его внутреннее устройство напрямую связано с этой коллекцией. Внутри CopyOnWriteArraySet содержится экземпляр CopyOnWriteArrayList, который используется для хранения элементов.
public class CopyOnWriteArraySet<E> implements Set<E>, Cloneable, Serializable {
private final CopyOnWriteArrayList<E> al;

public CopyOnWriteArraySet() {
al = new CopyOnWriteArrayList<E>();
}

// другие методы...
}


Гарантия уникальности элементов:

Поскольку CopyOnWriteArraySet реализует интерфейс Set, он гарантирует уникальность элементов. Для этого используется метод contains из CopyOnWriteArrayList, который проверяет, содержится ли элемент в массиве перед его добавлением.
public boolean add(E e) {
return al.addIfAbsent(e);
}


Преимущества и недостатки:

Основное преимущество CopyOnWriteArraySet заключается в полной потокобезопасности и отсутствии необходимости синхронизации при чтении. Однако цена этого преимущества — высокая стоимость операций изменения, таких как добавление или удаление элементов, из-за необходимости создания новой копии массива.
Преимущества использования CopyOnWriteArraySet

Простота использования:
CopyOnWriteArraySet обеспечивает простую и удобную реализацию множества, не требующую ручной синхронизации для обеспечения потокобезопасности.

Высокая производительность при чтении:
Если множество почти не изменяется, а операции чтения доминируют, CopyOnWriteArraySet предоставляет практически идеальное решение благодаря отсутствию блокировок при чтении.

Гарантия уникальности элементов:
CopyOnWriteArraySet автоматически поддерживает уникальность элементов, что упрощает работу с множествами данных.

Ссылки на полезные статьи (спасибо авторам за проделанную работу) :
https://javarush.com/groups/posts/1439-kak-poljhzovatjhsja-copyonwritearrayset-v-java-s-primerom-perevod
https://www.geeksforgeeks.org/copyonwritearrayset-in-java/

#Java #Training #Medium #CopyOnWriteArraySet
August 23, 2024
August 23, 2024