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public class CopyOnWriteArrayListimplements List , RandomAccess, Cloneable, java.io.Serializable {
特性基本与arrayList一致，底层也是数组结构
private static final long serialVersionUID = 8673264195747942595L;//序列化版本号//全局锁final transient ReentrantLock lock = new ReentrantLock();//存储数据的数组private transient volatile Object[] array;
public CopyOnWriteArrayList() { setArray(new Object[0]);//创建一个大小为0的Object数组作为array初始值}public CopyOnWriteArrayList(E[] toCopyIn) { //创建一个list，其内部元素是toCopyIn的的副本 setArray(Arrays.copyOf(toCopyIn, toCopyIn.length, Object[].class));}//将传入参数集合中的元素复制到本list中public CopyOnWriteArrayList(Collection c) { Object[] elements; if (c.getClass() == CopyOnWriteArrayList.class) elements = ((CopyOnWriteArrayList )c).getArray(); else { elements = c.toArray(); // c.toArray可能不是Object[]（比如：继承ArrayList，重写toArray方法返回String[]， //只有ArrayList的toArray方法实现是Arrays.copyOf，因此在jdk8中，此处改为了ArrayList.class） if (elements.getClass() != Object[].class) elements = Arrays.copyOf(elements, elements.length, Object[].class); } setArray(elements);} public boolean add(E e) { final ReentrantLock lock = this.lock; lock.lock();//先加锁 try { Object[] elements = getArray(); int len = elements.length; Object[] newElements = Arrays.copyOf(elements, len + 1);//复制到新数组中，长度+1 newElements[len] = e;//在新数组中添加元素 setArray(newElements);//将新数组设置给array return true; } finally { lock.unlock(); }} public void add(int index, E element) { final ReentrantLock lock = this.lock; // 加锁 lock.lock(); try { // 获取旧数组 Object[] elements = getArray(); int len = elements.length; // 检查是否越界, 可以等于len if (index > len || index < 0) throw new IndexOutOfBoundsException("Index: "+index+ ", Size: "+len); Object[] newElements; int numMoved = len - index; if (numMoved == 0) // 如果插入的位置是最后一位 // 那么拷贝一个n+1的数组, 其前n个元素与旧数组一致 newElements = Arrays.copyOf(elements, len + 1); else { // 如果插入的位置不是最后一位 // 那么新建一个n+1的数组 newElements = new Object[len + 1]; // 拷贝旧数组前index的元素到新数组中 System.arraycopy(elements, 0, newElements, 0, index); // 将index及其之后的元素往后挪一位拷贝到新数组中 // 这样正好index位置是空出来的 System.arraycopy(elements, index, newElements, index + 1, numMoved); } // 将元素放置在index处 newElements[index] = element; setArray(newElements); } finally { // 释放锁 lock.unlock(); }} //添加一个不存在于集合中的元素。public boolean addIfAbsent(E e) { // 获取元素数组 Object[] snapshot = getArray(); //已存在返回false，否则添加 return indexOf(e, snapshot, 0, snapshot.length) >= 0 ? false : addIfAbsent(e, snapshot);}private boolean addIfAbsent(E e, Object[] snapshot) { final ReentrantLock lock = this.lock; lock.lock(); try { // 重新获取旧数组 Object[] current = getArray(); int len = current.length; // 如果快照与刚获取的数组不一致，说明有修改 if (snapshot != current) { // 重新检查元素是否在刚获取的数组里，减少indexOf的对比次数 int common = Math.min(snapshot.length, len); for (int i = 0; i < common; i++) //判断是否有线程指定下标添加了元素 if (current[i] != snapshot[i] && eq(e, current[i])) return false; if (indexOf(e, current, common, len) >= 0) return false; } // 拷贝一份n+1的数组 Object[] newElements = Arrays.copyOf(current, len + 1); // 将元素放在最后一位 newElements[len] = e; setArray(newElements); return true; } finally { // 释放锁 lock.unlock(); }} public E get(int index) { return get(getArray(), index);}final Object[] getArray() { return array;}//私有方法private E get(Object[] a, int index) { return (E) a[index];} 这个方法是线程不安全的，因为这个分成了两步，分别是获取数组和获取元素，而且中间过程没有加锁。假设当前线程在获取数组（执行getArray()）后，其他线程修改了这个CopyOnWriteArrayList，那么它里面的元素就会改变，但此时当前线程返回的仍然是旧的数组，所以返回的元素就不是最新的了，这就是写时复制策略产生的弱一致性问题。
public E set(int index, E element) { final ReentrantLock lock = this.lock; lock.lock(); try { Object[] elements = getArray(); E oldValue = get(elements, index);//先获取要修改的旧值 if (oldValue != element) {//值确实需要修改 int len = elements.length; //将array复制到新数组 Object[] newElements = Arrays.copyOf(elements, len); newElements[index] = element;//修改元素 setArray(newElements);//设置array为新数组 } else { // 虽然值不需要改，但要保证volatile语义，需重新设置array setArray(elements); } return oldValue; } finally { lock.unlock(); }} public E remove(int index) { final ReentrantLock lock = this.lock; lock.lock(); try { Object[] elements = getArray(); int len = elements.length; E oldValue = get(elements, index);//获取要删除的元素 int numMoved = len - index - 1; if (numMoved == 0)//删除的是最后一个元素 setArray(Arrays.copyOf(elements, len - 1)); else { //将元素分两次复制到新数组中 Object[] newElements = new Object[len - 1]; System.arraycopy(elements, 0, newElements, 0, index);//拷贝index前面的元素 System.arraycopy(elements, index + 1, newElements, index,numMoved);//拷贝index后面的元素 setArray(newElements); } return oldValue; } finally { lock.unlock(); }} 指返回迭代器后，其他线程对list的增删改对迭代器是不可见的
public Iteratoriterator() { return new COWIterator (getArray(), 0); //返回一个COWIterator对象}static final class COWIterator implements ListIterator { //数组array快照 private final Object[] snapshot; //遍历时的数组下标 private int cursor; private COWIterator(Object[] elements, int initialCursor) { cursor = initialCursor; snapshot = elements;//保存了当前list的内容 } public boolean hasNext() { return cursor < snapshot.length; } @SuppressWarnings("unchecked") public E next() { if (! hasNext()) throw new NoSuchElementException(); return (E) snapshot[cursor++]; }
如果在返回迭代器后没有对里面的数组array进行修改，则这两个变量指向的确实是同一个数组；但是若修改了，则根据前面所讲，它是会新建一个数组，然后将修改后的数组复制到新建的数组，而老的数组就会被“丢弃”，所以如果修改了数组，则此时snapshot指向的还是原来的数组，而array变量已经指向了新的修改后的数组了。这也就说明获取迭代器后，使用迭代器元素时，其他线程对该list的增删改不可见，因为他们操作的是两个不同的数组，这就是弱一致性。
CopyOnWriteArrayList使用写时复制策略保证list的一致性，而获取–修改–写入三个步骤不是原子性，所以需要一个独占锁保证修改数据时只有一个线程能够进行。另外，CopyOnWriteArrayList提供了弱一致性的迭代器，从而保证在获取迭代器后，其他线程对list的修改是不可见的，迭代器遍历的数组是一个快照。
并发容器用于读多写少的并发场景。比如白名单，黑名单等场景。
读操作可能会远远多于写操作的场景。比如，有些系统级别的信息，往往只需要加载或者修改很少的次数，但是会被系统内所有模块频繁的访问。对于这种场景，我们最希望看到的就是读操作可以尽可能的快，而写即使慢一些也没关系。
CopyOnWriteArrayList 的思想比读写锁的思想更进一步。为了将读取的性能发挥到极致，CopyOnWriteArrayList 读取是完全不用加锁的，更厉害的是，写入也不会阻塞读取操作，也就是说你可以在写入的同时进行读取，只有写入和写入之间需要进行同步，也就是不允许多个写入同时发生，但是在写入发生时允许读取同时发生。这样一来，读操作的性能就会大幅度提升。
读写分离
内存占用，弱一致性
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