Collezione CopyOnWrite
Abbiamo esplorato molte collezioni sincronizzate insieme e, se hai acquisito padronanza delle altre, troverai questa ancora più semplice.
Esempio Reale
Un'applicazione web che utilizza CopyOnWriteArrayList per memorizzare sottoscrittori di eventi. Più thread possono recuperare contemporaneamente un elenco degli attuali sottoscrittori per notificarli delle modifiche, mentre altri thread possono aggiungere o rimuovere sottoscrittori.
Differenze rispetto ad altri tipi
Le collezioni CopyOnWrite creano una copia della collezione ogni volta che viene apportata una modifica, garantendo che le operazioni di lettura non vengano bloccate dalle modifiche ai dati, fornendo così sicurezza dei thread per le letture, anche se le operazioni di scrittura non sono thread-safe poiché avvengono su una copia separata della collezione.
CopyOnWrite: panoramica
Come possiamo vedere nell'immagine, quando si aggiunge un nuovo elemento, viene creata una copia di questa struttura dati; tutti i thread che lavoravano con questa collezione prima della modifica continueranno il loro lavoro senza problemi, poiché queste modifiche non influenzeranno la copia CopyOnWrite che stanno utilizzando!
CopyOnWriteArraySet
CopyOnWriteArraySet è un'implementazione thread-safe di un set basata su CopyOnWriteArrayList. Garantisce la sicurezza dei thread creando una nuova copia del set di base ogni volta che avviene una modifica, come aggiunta o rimozione di elementi.
Questo approccio è particolarmente utile quando il set viene letto frequentemente e modificato raramente, poiché fornisce una vista coerente del set a tutti i thread senza richiedere la sincronizzazione.
CopyOnWriteArrayList
CopyOnWriteArrayList è una variante thread-safe di ArrayList che garantisce la sicurezza dei thread creando una nuova copia dell'array sottostante ogni volta che viene modificato.
Questa progettazione offre un iteratore tollerante ai guasti che non lancia una ConcurrentModificationException perché opera su uno snapshot dell'array preso al momento della creazione dell'iteratore. È particolarmente adatto a situazioni in cui le operazioni di lettura sono significativamente più frequenti delle operazioni di scrittura, poiché il costo di copiare l'intero array a ogni scrittura può essere considerevole.
Esempio pratico di caso d'uso
Metodi della collezione CopyOnWrite
addIfAbsent(E e): Aggiunge un elemento alla lista solo se non è già presente nella lista/multipla.
Main.java
123456789101112131415161718192021package com.example; import java.util.concurrent.CopyOnWriteArrayList; public class Main { public static void main(String[] args) { CopyOnWriteArrayList<String> list = new CopyOnWriteArrayList<>(); list.add("apple"); list.add("banana"); // Attempt to add a duplicate element list.addIfAbsent("apple"); // This will not add "apple" again // Adding a new element list.addIfAbsent("orange"); // This will add "orange" System.out.println(list); // Output: [apple, banana, orange] } }
In questo esempio, "apple" non viene aggiunto nuovamente perché è già presente nella lista. Il metodo addIfAbsent() impedisce l'inserimento di duplicati, mantenendo l'unicità degli elementi.
addAllAbsent(Collection<? extends E> c): Aggiunge tutti gli elementi dalla collezione specificata alla lista/multipla, ignorando gli elementi già presenti.
Main.java
12345678910111213141516171819202122package com.example; import java.util.Arrays; import java.util.List; import java.util.concurrent.CopyOnWriteArrayList; public class Main { public static void main(String[] args) { CopyOnWriteArrayList<String> list = new CopyOnWriteArrayList<>(); list.add("apple"); list.add("banana"); List<String> newFruits = Arrays.asList("banana", "cherry", "date"); // Adding elements from the collection, ignoring duplicates list.addAllAbsent(newFruits); System.out.println(list); // Output: [apple, banana, cherry, date] } }
In questo esempio, "banana" è già presente nella lista, quindi addAllAbsent() non la aggiungerà nuovamente. Il metodo garantisce che solo gli elementi unici della collezione fornita vengano aggiunti alla lista.
Tutti gli altri metodi delle collezioni CopyOnWrite sono simili a quelli delle rispettive collezioni padre; semplicemente copiano lo stato della collezione ogni volta che vengono apportate delle modifiche.
Limitazioni e Vantaggi
😔Limitazioni:
Le collezioni CopyOnWrite presentano limitazioni significative. Comportano un costo di memoria dovuto alla creazione di una nuova copia della collezione ogni volta che viene apportata una modifica, il che può essere considerevole. Questa progettazione le rende meno adatte a scenari in cui sono necessarie modifiche frequenti ai dati.
💪Vantaggi:
D'altro canto, le collezioni CopyOnWrite offrono vantaggi rilevanti. Sono altamente efficienti per la lettura dei dati in un ambiente multi-thread. Queste collezioni garantiscono prestazioni eccellenti in situazioni in cui le operazioni di lettura superano di gran lunga le operazioni di scrittura, rendendole una scelta eccellente per tali casi d'uso.
Tuttavia, a causa della copia ad ogni modifica, le collezioni CopyOnWrite possono consumare più memoria e non sono adatte a scenari con frequenti operazioni di scrittura. Sono più efficaci quando le operazioni di lettura predominano su quelle di scrittura.
1. Cosa succede quando si chiama il metodo addIfAbsent(E e) in CopyOnWriteArrayList?
2. Perché le collezioni CopyOnWrite sono particolarmente adatte a scenari con frequenti letture e modifiche dei dati poco frequenti?
Grazie per i tuoi commenti!
Chieda ad AI
Chieda ad AI
Chieda pure quello che desidera o provi una delle domande suggerite per iniziare la nostra conversazione
What are some common use cases for CopyOnWrite collections?
Can you explain the main differences between CopyOnWriteArrayList and CopyOnWriteArraySet?
When should I avoid using CopyOnWrite collections?
Awesome!
Completion rate improved to 3.33Collezione CopyOnWrite
Scorri per mostrare il menu
Abbiamo esplorato molte collezioni sincronizzate insieme e, se hai acquisito padronanza delle altre, troverai questa ancora più semplice.
Esempio Reale
Un'applicazione web che utilizza CopyOnWriteArrayList per memorizzare sottoscrittori di eventi. Più thread possono recuperare contemporaneamente un elenco degli attuali sottoscrittori per notificarli delle modifiche, mentre altri thread possono aggiungere o rimuovere sottoscrittori.
Differenze rispetto ad altri tipi
Le collezioni CopyOnWrite creano una copia della collezione ogni volta che viene apportata una modifica, garantendo che le operazioni di lettura non vengano bloccate dalle modifiche ai dati, fornendo così sicurezza dei thread per le letture, anche se le operazioni di scrittura non sono thread-safe poiché avvengono su una copia separata della collezione.
CopyOnWrite: panoramica
Come possiamo vedere nell'immagine, quando si aggiunge un nuovo elemento, viene creata una copia di questa struttura dati; tutti i thread che lavoravano con questa collezione prima della modifica continueranno il loro lavoro senza problemi, poiché queste modifiche non influenzeranno la copia CopyOnWrite che stanno utilizzando!
CopyOnWriteArraySet
CopyOnWriteArraySet è un'implementazione thread-safe di un set basata su CopyOnWriteArrayList. Garantisce la sicurezza dei thread creando una nuova copia del set di base ogni volta che avviene una modifica, come aggiunta o rimozione di elementi.
Questo approccio è particolarmente utile quando il set viene letto frequentemente e modificato raramente, poiché fornisce una vista coerente del set a tutti i thread senza richiedere la sincronizzazione.
CopyOnWriteArrayList
CopyOnWriteArrayList è una variante thread-safe di ArrayList che garantisce la sicurezza dei thread creando una nuova copia dell'array sottostante ogni volta che viene modificato.
Questa progettazione offre un iteratore tollerante ai guasti che non lancia una ConcurrentModificationException perché opera su uno snapshot dell'array preso al momento della creazione dell'iteratore. È particolarmente adatto a situazioni in cui le operazioni di lettura sono significativamente più frequenti delle operazioni di scrittura, poiché il costo di copiare l'intero array a ogni scrittura può essere considerevole.
Esempio pratico di caso d'uso
Metodi della collezione CopyOnWrite
addIfAbsent(E e): Aggiunge un elemento alla lista solo se non è già presente nella lista/multipla.
Main.java
123456789101112131415161718192021package com.example; import java.util.concurrent.CopyOnWriteArrayList; public class Main { public static void main(String[] args) { CopyOnWriteArrayList<String> list = new CopyOnWriteArrayList<>(); list.add("apple"); list.add("banana"); // Attempt to add a duplicate element list.addIfAbsent("apple"); // This will not add "apple" again // Adding a new element list.addIfAbsent("orange"); // This will add "orange" System.out.println(list); // Output: [apple, banana, orange] } }
In questo esempio, "apple" non viene aggiunto nuovamente perché è già presente nella lista. Il metodo addIfAbsent() impedisce l'inserimento di duplicati, mantenendo l'unicità degli elementi.
addAllAbsent(Collection<? extends E> c): Aggiunge tutti gli elementi dalla collezione specificata alla lista/multipla, ignorando gli elementi già presenti.
Main.java
12345678910111213141516171819202122package com.example; import java.util.Arrays; import java.util.List; import java.util.concurrent.CopyOnWriteArrayList; public class Main { public static void main(String[] args) { CopyOnWriteArrayList<String> list = new CopyOnWriteArrayList<>(); list.add("apple"); list.add("banana"); List<String> newFruits = Arrays.asList("banana", "cherry", "date"); // Adding elements from the collection, ignoring duplicates list.addAllAbsent(newFruits); System.out.println(list); // Output: [apple, banana, cherry, date] } }
In questo esempio, "banana" è già presente nella lista, quindi addAllAbsent() non la aggiungerà nuovamente. Il metodo garantisce che solo gli elementi unici della collezione fornita vengano aggiunti alla lista.
Tutti gli altri metodi delle collezioni CopyOnWrite sono simili a quelli delle rispettive collezioni padre; semplicemente copiano lo stato della collezione ogni volta che vengono apportate delle modifiche.
Limitazioni e Vantaggi
😔Limitazioni:
Le collezioni CopyOnWrite presentano limitazioni significative. Comportano un costo di memoria dovuto alla creazione di una nuova copia della collezione ogni volta che viene apportata una modifica, il che può essere considerevole. Questa progettazione le rende meno adatte a scenari in cui sono necessarie modifiche frequenti ai dati.
💪Vantaggi:
D'altro canto, le collezioni CopyOnWrite offrono vantaggi rilevanti. Sono altamente efficienti per la lettura dei dati in un ambiente multi-thread. Queste collezioni garantiscono prestazioni eccellenti in situazioni in cui le operazioni di lettura superano di gran lunga le operazioni di scrittura, rendendole una scelta eccellente per tali casi d'uso.
Tuttavia, a causa della copia ad ogni modifica, le collezioni CopyOnWrite possono consumare più memoria e non sono adatte a scenari con frequenti operazioni di scrittura. Sono più efficaci quando le operazioni di lettura predominano su quelle di scrittura.
1. Cosa succede quando si chiama il metodo addIfAbsent(E e) in CopyOnWriteArrayList?
2. Perché le collezioni CopyOnWrite sono particolarmente adatte a scenari con frequenti letture e modifiche dei dati poco frequenti?
Grazie per i tuoi commenti!
