DesignPattern ConcurrentControl

【Design Pattern】Concurrency - Copy-on-write Pattern

Posted by 西维蜀黍 on 2021-11-02, Last Modified on 2023-02-22

Copy-on-write

于在传统的使用读写锁以保证互斥操作的实现中，通常会在进行写操作时加锁，因而在写线程操作的时候，其他的读线程都必须等待。

**写时复制（copy on write）**是指多线程对保护对象进行读写操作时，执行写操作的线程在写时，会把该对象复制一份（并对复制后的对象实例进行写修改操作），最终就可以做到写操作进行的同时，不阻塞其他线程的读操作。

当在把对象复制一份完成之后，写操作完成之前，读操作来了，这时候需要先读复制后的对象（因为它是最新的），再读复制前的对象。

写时复制适合读多写少的应用场景，比如白名单，黑名单，商品类目的访问和更新场景，而不适合内存敏感以及对实时性要求很高的场景。

优点：

读操作性能很高，因为无需任何同步措施，比较适用于读多写少的并发场景。

缺点：

缺点也很明显
- 一是内存占用问题，毕竟每次执行写操作都要将原对象拷贝一份，数据量大时，对内存压力较大，可能会引起频繁GC；
- 二是无法保证数据不一致，使用读写锁时可以保证读和写的强一致性。而CopyOnWrite由于其实现策略的原因，写和读分别作用在新老不同对象上。因而，在写操作执行过程中，读虽然不会被阻塞，但读取到的却是旧对象（或者说更新前的对象）。

Reference

https://en.wikipedia.org/wiki/Copy-on-write

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