1. 诞生的历史和原因

• 代替Vector和SyschronizedList 就像 ConcurrentHashMap 代替了SyschronizedMap的原因一样
• Vector和SyschronizedList 锁的粒度太大，并发效率较低，并且迭代时无法编辑
• Copy-On-Write 并发容器还包括CopyOnWriteArraySet,用来代替同步 Set

2. 适用场景

• 读操作尽可能的快一些，而写即使慢一些也没关系

3. 读写规则

• 回顾读写锁：读读共享、其他都互斥，（写写互斥，读写互斥，写读互斥）
• 读写锁规则的升级：读取是完全不用加锁的，并且更厉害的是写入也不会阻塞读取操作，只有写入写入才会同步等待

ArrayList

 public static void main(String[] args) {List list=new ArrayList();list.add("11");list.add("22");list.add("33");Iterator iterator = list.iterator();while (iterator.hasNext()){System.out.println(list);Object next = iterator.next();System.out.println(next);if(next.equals("11")){list.remove("22");}if(next.equals("33")){list.add("2222");}}
}

CopyOnWriteArrayList

public static void main(String[] args) {CopyOnWriteArrayList list = new CopyOnWriteArrayList();list.add("11");list.add("22");list.add("33");list.add("44");Iterator iterator = list.iterator();while (iterator.hasNext()) {System.out.println(list);Object next = iterator.next();System.out.println(next);if (next.equals("11")) {list.remove("22");}if (next.equals("33")) {list.add("2222");}}}

通过案例我们可以发现 ArrayList 迭代修改的时候会 抛出异常 ，而CopyOnWriteArrayList 不会

4. 实现原理&源码分析

CopyOnWrite的含义

创建新副本、读写分离

不可变原理

迭代的时候

我们看下ArrayList 源码为什么会报错

@SuppressWarnings("unchecked")public E next() {checkForComodification();int i = cursor;if (i >= size)throw new NoSuchElementException();Object[] elementData = ArrayList.this.elementData;if (i >= elementData.length)throw new ConcurrentModificationException();cursor = i + 1;return (E) elementData[lastRet = i];}

点开方法，他会进行一个比较操作所以会出现异常

final void checkForComodification() {if (modCount != expectedModCount)throw new ConcurrentModificationException();}}

我们看下 CopyOnWriteArrayList 源码

这是CopyOnWriteArrayList存放数据的地方，只能通过getArray获取
并且他会上锁，用的ReentrantLock

/** The lock protecting all mutators */final transient ReentrantLock lock = new ReentrantLock();/** The array, accessed only via getArray/setArray. */private transient volatile Object[] array;

初始化 ：构造函数 新建个空的数组

/*** Sets the array.*/final void setArray(Object[] a) {array = a;}/*** Creates an empty list.*/public CopyOnWriteArrayList() {setArray(new Object[0]);}

add 方法

 /*** Appends the specified element to the end of this list.** @param e element to be appended to this list* @return {@code true} (as specified by {@link Collection#add})*/public boolean add(E e) {final ReentrantLock lock = this.lock;//先拿到锁lock.lock();try {//获取初始化数组Object[] elements = getArray();//获取长度 //copy出一个新的数组Object[] newElements = Arrays.copyOf(elements, len + 1);//将我们的参数添加到这个位置newElements[len] = e;//set方法添加至setArray(newElements);return true;} finally {//释放锁lock.unlock();}}

get方法

@SuppressWarnings("unchecked")private E get(Object[] a, int index) {return (E) a[index];}/*** {@inheritDoc}** @throws IndexOutOfBoundsException {@inheritDoc}*/public E get(int index) {return get(getArray(), index);}

 public boolean hasNext() {return cursor < snapshot.length;}public boolean hasPrevious() {return cursor > 0;}@SuppressWarnings("unchecked")public E next() {//判断 true 和  false //逻辑简单了许多if (! hasNext())throw new NoSuchElementException();return (E) snapshot[cursor++];}

5. 缺点

• 数据一致性问题 ：CopyOnWrite只能保证数据最终一致性的问题，不能保证数据实时一致性，所以希望写入的数据马上能读到，不要使用CopyOnWrite
• 内存占用问题：因为CopyOnWrite的写是复制机制，所以在写的操作，所以内存中会存在2个对象