Java-写时复制CopyOnWrite_java内存分配是写时复制吗

介绍

写时复制(Copy-on-write，COW，奶牛)是一种计算机程序设计领域的优化策略。

核心思想

多个调用者读操作读指针指向的同一资源，只在调用者写时，复制一个资源的副本，写完后再用副本替换老资源。

应用

1. Linux使用COW技术减少Fork开销；
2. 文件系统通过COW技术一定程度上保证数据完整性；
3. 数据库利用写时复制策略，为用户提供一份snapshot；
4. JDK 的 CopyOnWriteArrayList 和 CopyOnWriteArraySet 也利用了COW技术。

Vector 和 Collections.SynchronizedXxx

ArrayList线程不安全，Vector 和 Collections.SynchronizedXxx 线程安全。

Vector通过在每个方法声明处都用synchronized关键字修饰来保证线程安全：

Collections.SynchronizedXxx通过在每个方法内都用synchronized关键字封装具体操作来保证线程安全：

但是，容器线程安全，并不意味着并发时可以放心大胆使用，也得注意使用方法，如：

public class CopyOnWriteTest {
   

    public static void main(String[] args) {
   
        Vector<Integer> vector = new Vector<>();
        vector.add(1);
        vector.add(2);
        vector.add(3);
        vector.add(4);
        vector.add(5);
        for (Integer item : vector) {
   
            new Thread(vector::clear).start();
            System.out.println(item);
        }
    }
}
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执行结果：

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Exception in thread "main" java.util.ConcurrentModificationException
    at java.util.Vector$Itr.checkForComodification(Vector.java:1210)
    at java.util.Vector$Itr.next(Vector.java:1163)
    at com.wkw.study.copyonwrite.CopyOnWriteTest.main(CopyOnWriteTest.java:20)
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根本原因是Vector继承了AbstractList，而AbstractList维护了容器修改次数modCount，每次Vector修改时modCount都会加1，但是，Vector的迭代器：

/**
 * Returns an iterator over the elements in this list in proper sequence.
 *
 * <p>The returned iterator is <a href=" "><i>fail-fast</i></a >.
 *
 * @return an iterator over the elements in this list in proper sequence
 */
public synchronized Iterator<E> iterator() {
   
    return new Itr();
}

/**
 * An optimized version of AbstractList.Itr
 */
private class Itr implements Iterator<E> {
   
    int cursor;       // index of next element to return
    int lastRet = -1; // index of last element returned; -1 if no such
    int expectedModCount = modCount;
    
    public E next() {
   
        synchronized (Vector.this) {
   
            checkForComodification();
            int i = cursor;
            if (i >= elementCount)
                throw new NoSuchElementException();
            cursor = i + 1;
            
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