怎么利用 CopyOnWriteArraySet 实现线程安全的观察者模式订阅列表管理

风明吖_4201

风明吖_4201

2026-04-14

700人浏览

原创

copyonwritearrayset适合观察者订阅列表因其读操作无锁、写操作可控,遍历时基于快照不抛concurrentmodificationexception;但不保证实时性,需正确实现equals/hashcode、禁用null、避免匿名类重复注册,且高频写场景应换用concurrenthashmap.newkeyset()。

怎么利用 copyonwritearrayset 实现线程安全的观察者模式订阅列表管理

为什么 CopyOnWriteArraySet 适合做观察者订阅列表

因为观察者模式里,订阅操作(add)远少于通知操作(遍历 + 调用回调),而 CopyOnWriteArraySet 的读操作完全无锁、写操作开销可控——每次 add 或 remove 都复制底层数组,但遍历时直接读快照,不会抛 ConcurrentModificationException,也不需要额外同步。

注意:它不保证实时性。比如 A 线程刚 add 一个观察者,B 线程正在 iterator(),B 看不到这个新观察者——这在多数观察者场景中可接受,毕竟通知是“尽力而为”。

add/remove 时要注意 null 和 equals/hashCode 实现

CopyOnWriteArraySet 底层基于 CopyOnWriteArrayList 做去重,依赖元素的 equals() 和 hashCode()。如果自定义观察者类没重写这两个方法,两个逻辑相同的实例可能被重复加入。

  • 务必让观察者对象(如 MyObserver)正确实现 equals() 和 hashCode()
  • 禁止向集合中添加 null,否则 add(null) 会直接抛 NullPointerException
  • 如果用 Lambda 表达式或匿名类作观察者,每次都是新对象,add 会重复注册——建议用命名类或缓存实例

遍历时不能在循环内 remove,但可以安全 add

虽然 CopyOnWriteArraySet 允许遍历中调用 add()(新元素会出现在下一次遍历中),但 remove() 在迭代器上是不支持的:Iterator.remove() 会抛 UnsupportedOperationException。

正确做法是:先收集待移除项,遍历结束后再批量删:

Set<observer> toRemove = new HashSet();
for (Observer obs : observers) {
    if (obs.isInvalid()) {
        toRemove.add(obs); // 不在循环里调 remove()
    }
}
observers.removeAll(toRemove); // 批量删除</observer>

另外,不要用增强 for 循环做条件删除——它底层仍用 Iterator,一样会报错。

性能边界:别在高频写场景用它

每次 add / remove 都触发数组复制,时间复杂度 O(n),内存占用翻倍(旧数组等待 GC)。如果订阅/退订每秒上百次,或者观察者集合常驻几千个元素,CopyOnWriteArraySet 会成为瓶颈。

这时该换方案:

  • 写少读多 → 继续用 CopyOnWriteArraySet
  • 读写都频繁 → 改用 ConcurrentHashMap.newKeySet()(JDK 8+),它支持高并发读写,且不复制内存
  • 需要严格顺序或更细粒度控制 → 自己封装 ReentrantReadWriteLock + HashSet

真正容易被忽略的是:它的“线程安全”只覆盖集合结构操作,不覆盖观察者内部状态。如果多个线程同时调用同一个观察者的回调方法,那个观察者自己得保证线程安全——CopyOnWriteArraySet 不管这事。

PHP速学视频免费教程(入门到精通)
PHP速学视频免费教程(入门到精通)

PHP怎么学习?PHP怎么入门?PHP在哪学?PHP怎么学才快?不用担心,这里为大家提供了PHP速学教程(入门到精通),有需要的小伙伴保存下载就能学习啦!

下载

相关标签:

本站声明:本文内容由网友自发贡献,版权归原作者所有,本站不承担相应法律责任。如您发现有涉嫌抄袭侵权的内容,请联系admin@php.cn

相关专题

更多
java
java

Java是一个通用术语,用于表示Java软件及其组件,包括“Java运行时环境 (JRE)”、“Java虚拟机 (JVM)”以及“插件”。php中文网还为大家带了Java相关下载资源、相关课程以及相关文章等内容,供大家免费下载使用。

2023.06.15

10997

6

java正则表达式语法
java正则表达式语法

java正则表达式语法是一种模式匹配工具,它非常有用,可以在处理文本和字符串时快速地查找、替换、验证和提取特定的模式和数据。本专题提供java正则表达式语法的相关文章、下载和专题,供大家免费下载体验。

2023.07.05

8122

9

java自学难吗
java自学难吗

Java自学并不难。Java语言相对于其他一些编程语言而言,有着较为简洁和易读的语法,本专题为大家提供java自学难吗相关的文章,大家可以免费体验。

2023.07.31

7032

8

java配置jdk环境变量
java配置jdk环境变量

Java是一种广泛使用的高级编程语言,用于开发各种类型的应用程序。为了能够在计算机上正确运行和编译Java代码,需要正确配置Java Development Kit(JDK)环境变量。php中文网给大家带来了相关的教程以及文章,欢迎大家前来阅读学习。

2023.08.01

1184

3

java保留两位小数
java保留两位小数

Java是一种广泛应用于编程领域的高级编程语言。在Java中,保留两位小数是指在进行数值计算或输出时,限制小数部分只有两位有效数字,并将多余的位数进行四舍五入或截取。php中文网给大家带来了相关的教程以及文章,欢迎大家前来阅读学习。

2023.08.02

968

3

java基本数据类型
java基本数据类型

java基本数据类型有:1、byte;2、short;3、int;4、long;5、float;6、double;7、char;8、boolean。本专题为大家提供java基本数据类型的相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

2023.08.02

1416

5

java有什么用
java有什么用

java可以开发应用程序、移动应用、Web应用、企业级应用、嵌入式系统等方面。本专题为大家提供java有什么用的相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

2023.08.02

2909

5

java在线网站
java在线网站

Java在线网站是指提供Java编程学习、实践和交流平台的网络服务。近年来,随着Java语言在软件开发领域的广泛应用,越来越多的人对Java编程感兴趣,并希望能够通过在线网站来学习和提高自己的Java编程技能。php中文网给大家带来了相关的视频、教程以及文章,欢迎大家前来学习阅读和下载。

2023.08.03

20171

3

配置java环境变量
配置java环境变量

配置Java环境变量是为了让操作系统能够识别和使用Java的相关命令和功能。本专题为大家提供配置java环境变量相关文章,帮助大家解决问题。

2023.08.03

1275

8

热门下载

更多
网站特效
/
网站源码
/
网站素材
/
前端模板

精品课程

更多
热门推荐
/
最新课程
phpStudy极速入门视频教程
phpStudy极速入门视频教程

共6课时 | 54.7万人学习

独孤九贱(4)_PHP视频教程
独孤九贱(4)_PHP视频教程

共89课时 | 133.9万人学习