ArrayList 是比较常用的一个可变大小的数组集合，但是是不能同步的。如果多个线程同时访问一个 ArrayList 实例，其中至少一个线程从结构上修改了列表，那么它必须保持外部同步。一般通过加锁对象进行同步操作来完成，如果不存在这样的对象，则应该使用 Collections.synchronizedList 方法将该列表“包装”起来：
List list = Collections.synchronizedList(new ArrayList(...));
此类的 iterator 和 listIterator 方法返回的迭代器是快速失败的：在创建迭代器之后，除非通过迭代器自身的 remove 或 add 方法从结构上对列表进行修改，否则在任何时间以任何方式对列表进行修改，迭代器都会抛出 ConcurrentModificationException。因此，面对并发的修改，迭代器会完全失败，而不是冒着在将来某个不确定时间发生任意不确定行为的风险。
CopyOnWriteArrayList 是 ArrayList 的一个线程安全的变体实现，即可在多线程并发环境中使用。而它的可变操作都是通过对 ArrayList 中存储的数组通过一次新的复制来实现的。 当对列表进行修改( add, remove 等)操作时，先 lock ,然后 copy 一份，也就是先复制一份当前的数据存储结构,然后进行相应的操作。这也就让 get 操作从同步中释放出来。因为对数据的改变会在副本中进行，所以不需要同步，只是有可能独到脏数据，但这对于某些应用来说，问题不大，适合于少量写大量读取的情况。
用法
CopyOnWriteArrayList 数据结构比较简单，举个例子介绍它的用法：
List<String> list =new CopyOnWriteArrayList<String>();
list.add("4");
list.add("5");
list.add("6");
list.remove(2);
内部实现
CopyOnWriteArrayList 内部采用的存储结构是数组，且在操作时用 ReentrantLock 进行锁操作：
transient final ReentrantLock lock = new ReentrantLock();
private volatile transient Object[] array;
CopyOnWriteArrayList 提供了一些构造函数，下面是两个典型的函数
public CopyOnWriteArrayList() {
setArray(new Object[0]);//采用长度为0的数组
}
public CopyOnWriteArrayList(E[] toCopyIn) {
setArray(Arrays.copyOf(toCopyIn, toCopyIn.length, Object[].class));
}
Arrays.copyOf 内部使用 System.arraycopy 函数拷贝数据，因为 System.arraycopy 函数是 native 的，效率比自己写的数组拷贝效率高。
Get函数
比较简单，直接返回指定位置的元素。
public E get(int index) {
return (E)(getArray()[index]);
}
add函数
add 函数添加之前，先加锁创建一个数组，数组长度在当前基础上加1，同时复制所有旧数组数据到新数组，然后在新数组的最后一个位置，添加新数据。然后将该新数组的引用赋予当前数组，最后解锁
public boolean add(E e) {
final ReentrantLock lock = this.lock;
lock.lock();
try {
Object[] elements = getArray();
int len = elements.length;
Object[] newElements = Arrays.copyOf(elements, len + 1);
newElements[len] = e;
setArray(newElements);
return true;
} finally {
lock.unlock();
}
}
remove函数
remove 函数跟 add 函数过程相似：先创建一个新的数组（长度为 原来长度-1），然后复制元素两边的数据元素, 然后将该新数组的引用赋予当前数组，整个过程也是有锁的。
public E remove(int index) {
final ReentrantLock lock = this.lock;
lock.lock();
try {
Object[] elements = getArray();
int len = elements.length;
Object oldValue = elements[index];
int numMoved = len - index - 1;
if (numMoved == 0) {
setArray(Arrays.copyOf(elements, len - 1));
} else {
Object[] newElements = new Object[len - 1];
System.arraycopy(elements, 0, newElements, 0, index);
System.arraycopy(elements, index + 1, newElements, index, numMoved);
setArray(newElements);
}
return (E)oldValue;
} finally {
lock.unlock();
}
}
比较ArrayList和CopyOnWriteArrayList
单线程：在元素较少的景象下，两个类的性能接近，当元素很多时，CopyOnWriteArrayList增长元素的操作会差一点。
多线程：跟着元素数量和线程数量的增长，CopyOnWriteArrayList在添加和删除元素的机能就会降落，并且比ArrayList机能低。但在查找元素时在元素数量和线程数量的增长的情况下性能比ArrayList好。
在读多写少的并发场景中，CopyOnWriteArrayList比ArrayList有着性能大的优势，是一个不错的选择。
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