CopyOnWriteArrayList 是线程安全的 List，核心思想是写时复制。读操作不加锁，写操作复制底层数组并替换引用。

1. 写时复制模型

读线程
  │
  ▼
读取当前数组快照

写线程
  │
  ▼
加锁 -> 复制数组 -> 修改新数组 -> 替换数组引用

读写互不阻塞，读操作非常快，写操作成本高。

2. 示例

CopyOnWriteArrayList<String> list = new CopyOnWriteArrayList<>();
list.add("A");
list.add("B");

for (String value : list) {
    System.out.println(value);
}

适合读多写少的数据。

3. 迭代快照

迭代器基于创建时的数组快照。

Iterator<String> iterator = list.iterator();
list.add("C");

while (iterator.hasNext()) {
    System.out.println(iterator.next()); // 看不到 C
}

模型：

iterator -> old array [A, B]
list     -> new array [A, B, C]

因此遍历不会抛 ConcurrentModificationException，但也看不到之后的修改。

4. 适用场景

适合：

• 监听器列表。
• 配置快照。
• 黑白名单。
• 读远多于写。
• 列表规模不大。

不适合：

• 高频写入。
• 大列表。
• 强实时一致读取。

5. addIfAbsent

list.addIfAbsent("A");

如果元素不存在才添加。适合监听器注册等场景。

但它仍要遍历判断和写时复制，数据量大时成本不低。

6. 与 synchronizedList 对比

对比项	CopyOnWriteArrayList	synchronizedList
读操作	无锁快照读	加锁
写操作	复制数组，成本高	加锁修改
迭代	快照，不 fail-fast	遍历需手动同步
适合	读多写少	读写都不太高的简单同步

7. 内存成本

写入时会同时存在旧数组和新数组：

old array [A, B, C]
new array [A, B, C, D]

大列表频繁写入会带来内存和 GC 压力。

专家实践与边界

CopyOnWriteArrayList 的核心思想是读不加锁，写时复制新数组。它牺牲写入性能和内存，换取读路径的简单稳定。

读操作
  └─ 直接读取当前数组快照

写操作
  ├─ 加锁
  ├─ 复制旧数组
  ├─ 修改新数组
  └─ 替换引用

场景	是否适合	原因
配置监听器列表	适合	读多写少
黑白名单小集合	适合	迭代频繁，修改少
高频写入列表	不适合	每次写复制数组
大集合	不适合	内存复制成本高
强实时一致遍历	谨慎	迭代器是快照

它非常适合“读远多于写且集合不大”的场景。看到高频 add/remove，应该优先考虑其他并发结构或读写锁方案。

Tips 快问快答

Q：CopyOnWriteArrayList 适合什么场景？ A：读多写少、列表不大的场景。

Q：写操作为什么慢？ A：每次写都复制底层数组。

Q：迭代时能看到之后新增元素吗？ A：看不到，迭代器基于创建时快照。

Q：会抛 ConcurrentModificationException 吗？ A：通常不会。

Q：它适合高频写入吗？ A：不适合，写入和 GC 成本很高。

Q：读取需要加锁吗？ A：不需要，读当前数组引用。

Q：元素对象本身线程安全吗？ A：不一定。列表结构安全不代表元素内部状态安全。

Q：大列表适合用它吗？ A：通常不适合，复制成本太高。