CopyOnWriteArrayList 是 Java 中 java.util.concurrent 包提供的一种线程安全的 List 实现。它特别适用于读多写少（Read-mostly）的并发场景，比如事件监听器列表、配置管理等。

核心思想

• 写时复制（Copy-On-Write）

每当对集合进行修改操作（如添加、删除、替换元素）时，它会创建一个新的数组副本，并在新副本上执行修改操作，最后再将引用指向新的数组。

而读取操作（如 get, iterator 等）不会加锁，直接访问当前数组。

• 线程安全实现

通过 volatile 关键字修饰底层数组，保证可见性；写操作通过锁（ReentrantLock）实现互斥。

每次写操作生成新数组，避免并发写冲突，但可能短暂存在多个数组副本。

特点

常用方法示例

import java.util.concurrent.CopyOnWriteArrayList;

public class CpListExample {

    public static void main(String[] args) {
        CopyOnWriteArrayList<String> list = new CopyOnWriteArrayList<>();

        // 添加元素
        list.add("A");
        list.add("B");
        list.add("C");

        // 读取元素
        System.out.println(list.get(0));  // 输出 A

        // 删除元素
        list.remove("B");

        // 遍历（不会抛出 ConcurrentModificationException）
        for (String s : list) {
            System.out.println(s);
        }
    }
}

内部原理简析

1. 内部维护一个 volatile transient Object[] array; 来保存数据。

2. 每次写操作都会复制原数组到新数组并修改新数组。

3. 使用 ReentrantLock 来保证写操作的原子性和可见性。

4. 读操作直接访问 array，因为 volatile 能确保可见性。

适用场景

适合场景：

- 大量读操作，少量写操作

- 对实时一致性要求不高（最终一致即可）

不适合场景：

- 写操作频繁

- 数据量大（每次写都复制数组，性能差）

注意事项

• 内存开销：频繁写操作会导致大量数组复制，可能引发内存和 GC 压力。
• 实时性不足：读操作可能获取旧数据，不适合强一致性场景。
• 迭代器限制：迭代器不支持修改操作（如 remove、set），调用会抛出 UnsupportedOperationException。

与 Vector / Collections.synchronizedList 对比