Java 集合面试题, 什么是 Java 中的 Copy-On-Write?

Step 1

Q:: 什么是 Java 中的 Copy-On-Write？

A:: Copy-On-Write (COW) 是一种并发策略，当写操作发生时，会创建集合的一个新副本。Java 中的 CopyOnWriteArrayList 和 CopyOnWriteArraySet 是这种策略的具体实现。在进行写操作时，副本会替代旧的集合，从而保证了读操作不受写操作的影响。

Step 2

Q:: Java 中 CopyOnWriteArrayList 的优缺点是什么？

A:: 优点包括：读操作非常快，因为不会有锁的竞争。适用于读多写少的场景。缺点包括：写操作代价高，因为每次写操作都会创建集合的新副本，内存开销较大。

Step 3

Q:: 什么时候应该使用 CopyOnWriteArrayList？

A:: 在多线程环境下，当读操作远远多于写操作时，使用 CopyOnWriteArrayList 是合适的选择，因为它能够提供无锁的快速读取。

Step 4

Q:: 如何实现 CopyOnWriteArrayList？

A:: CopyOnWriteArrayList 通过内部维护一个 volatile 数组来实现，当进行写操作时，首先获取数组的副本，然后在副本上进行修改，最后将修改后的副本赋值回去。

Step 5

Q:: CopyOnWriteArrayList 如何保证线程安全？

A:: CopyOnWriteArrayList 通过 volatile 关键字和对副本进行写操作来保证线程安全。所有的读操作都是直接读取数组，不会有锁竞争，而写操作会创建新副本并通过原子性操作替换旧数组。