允许在迭代时添加和删除的 Java 集合答案

【问题标题】：Java collection to allow adding and removing while iterating允许在迭代时添加和删除的 Java 集合
【发布时间】：2012-06-28 23:37:17
【问题描述】：

如果有任何框架实现了具有以下行为的集合，我很感兴趣。

假设它最初包含：[1, 2, 3]

我迭代它（使用迭代器）并到达元素 2，现在我将 4 添加到末尾（集合现在将是 [1, 2, 3, 4]）。
现在我创建一个新的迭代器并迭代集合，得到 [1, 2, 3, 4]
我继续使用第一个迭代器进行迭代，它只会给我 3 个并返回
现在重置第一个迭代器会给我 [1, 2, 3, 4]（类似于创建一个新迭代器）。

同样适用于删除元素。如果我删除 3 而不是添加，第二个迭代器应该给我 [1, 2] 而第一个迭代器仍然给我 3 和结尾。

所以当我得到和迭代器时，我希望它给我创建迭代器时拥有的集合（即使我稍后迭代它，我会迭代一点并稍后继续），当我重置迭代器时，它会得到垃圾收集后它将更新到最新版本，我应该能够在不同时间创建多个迭代器实例，这些实例将根据创建迭代器时数组的内容提供不同的版本。

我需要它与多个线程一起工作，并且最好有一个高效的实现。

有谁知道此类集合的任何实现，还是我必须自己实现？

【问题讨论】：

标签： java collections frameworks concurrent-collections

【解决方案1】：

java.util.concurrent.CopyOnWriteArrayList 将像这样运行，除了没有 Java 集合具有“重置”迭代器 - 但是获取新迭代器而不是重置具有您在此处请求的效果。

【讨论】：

【解决方案2】：

您描述的内容与CopyOnWriteArrayList 的工作方式非常相似：

一旦开始迭代，就可以更改集合（包括来自另一个线程）而不影响迭代
如果您创建一个新的迭代器，它将基于创建时的集合
它是线程安全的

下面的简单示例，输出如下：

迭代器 1 - 1
已添加 4 个
迭代器 2 - 1
迭代器 2 - 2
迭代器 2 - 3
迭代器 2 - 4
迭代器 1 - 2
迭代器 1 - 3

public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
    final List<Integer> list = new CopyOnWriteArrayList<Integer>();
    list.addAll(Arrays.asList(1, 2, 3));
    new Thread(new Runnable() {

        @Override
        public void run() {
            for (Integer i : list) {
                System.out.println("Iterator 1 - " + i);
                try {
                    Thread.sleep(10);
                } catch (InterruptedException e) {}
            }
        }
    }).start();
    Thread.sleep(10);
    list.add(4);
    System.out.println("4 has been added");
    for (Integer i : list) {
        System.out.println("Iterator 2 - " + i);
    }

}

【讨论】：

它是否在更改时（内部）创建集合的新副本？还是以更有效的方式实施？
是的，如 javadoc 中所述：“所有可变操作（添加、设置等）都是通过制作底层数组的新副本来实现的。”
行为看起来像我需要的。但该系列将包含相当多的项目。迭代器经常在其上创建，但我认为更改很少见（因此更改时的副本可能不会导致太多的性能损失）。
@Razvi 在这种情况下你应该没问题。如果您获得的性能与您的期望不符，您总能找到一些东西。

【解决方案3】：

您可以使用 guava 库中的 ImmutableCollections。

返回的 ImmutableList 经常 -- 不总是，但经常 -- 一个恒定的开销视图，而不是一个显式的副本。也就是说，它通常比你的普通 List 更聪明——例如，它会使用高效的 contains 支持集合的方法。

【讨论】：

【解决方案4】：

你可以使用java.util.concurrent.CopyOnWriteArrayList<E>

根据文档：

ArrayList 的线程安全变体，其中所有可变操作（添加、设置等）是通过制作新的副本来实现的底层数组。

成本高，但线程安全。

这通常成本太高，但可能比当遍历操作大大超过突变时的替代方案，以及当您不能或不想同步遍历时很有用，但是需要排除并发线程之间的干扰。 “快照” 样式迭代器方法使用对数组状态的引用迭代器的创建点。

由于迭代发生在一种快照上，因此不支持对 Iterator 本身的操作（remove、set 和 add）。

【讨论】：

【解决方案5】：

javolution 有线程安全的 FastMap

【讨论】：