CopyOnWriteArrayList 源碼閱讀與分析
CopyOnWriteArrayList是併發包下的一個線程安全、可以實現高併發的ArrayList
首先來看看它的構造方法：
final void setArray(Object[] a) {
array = a;
}
/**
* Creates an empty list.
*/
public CopyOnWriteArrayList() {
setArray(new Object[0]);
}
可以看到，它和ArrayList有一定的不同，它是創建一個大小爲 0 的數組。ArrayList是一個空數組。
下面來看看它的add(E) 方法，進一步瞭解它的實現原理
顧名思義，它的名字叫CopyOnWriteArrayList()，也就是在進行寫操作時，如add,remove時，會進行復制操作，即創建一個新的比當前數長度大1的新的數組，再把舊的值複製過去。代碼如下所示：
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();
}
}
add 方法並沒有使用 synchronized 關鍵字來實現互斥，而是通過使用ReentrantLock 來進行加鎖操作。可以看到，它的實現比較簡單，首先加鎖，然後創建一個比目前數組長度大1的新數組，再把舊數組中的值複製到新的數組中去。然後再調用setArray方法改變引用，完成add的操作，結束以後，再釋放鎖。
之所以再每次的修改數組操作（add/remove等）之後，會新建一個數組，修改完畢之後，再將原來的引用指向新的數組。是爲了保證數組被一個線程遍歷時，沒有其他線程對數組進行修改。所以也就不會拋出ArrayList併發情況下出現的ConcurrentModificationException錯誤。
下面再來看看get(int) 方法
先來看看代碼的實現：
public E get(int index) {
return get(getArray(), index);
}
@SuppressWarnings("unchecked")
private E get(Object[] a, int index) {
return (E) a[index];
}
可以看到，非常簡單，直接獲取當前數組對應的位置的元素，但是由於方法沒有進行任何的加鎖操作，所以可能會出現讀到髒數據的現象，這樣可以有比較高的性能，所以在修改少，讀取多的場景下。它開始很好的選擇。
再來看看remove(E) 方法
和 add 方法一樣，此方法也通過ReetrantLock 來保證其線程安全。
首先判斷要刪除的元素是不是最後一個元素：
Object[] elements = getArray();
int len = elements.length;
E oldValue = get(elements, index);
int numMoved = len - index - 1;
如果是最後一個元素，就把原來的數組除去最後一個元素都 複製到新的數組中，再改變引用。如下所示：
if(numMoved == 0)
setArray(Arrays.copyOf(elements,len - 1));
如果不是最後一個元素，就進行兩次複製，先把原數組從0到index-1的數據複製到新的數組，再把index+1到最後一個元素複製到新的數組中，最後再改變引用。完成這些以後，就完成了刪除的操作。
可以看到CopyOnWriteArrayList沒有像ArrayList一樣的動態擴容機制，而是再每次對數組修改時都會新建一個新的數組，爲了避免ConcurrentModificationException異常，但是這樣也會對性能有一定的影響。而且它並沒有對讀操作進行任何的線程安全的操作，所以可能會出現讀到髒數據的情況。所以當寫操作比較多時，使用CopyOnWriteArrayList個人感覺不是好的選擇。