简介

CopyOnWriteArrayList 是线程安全的 List。读写分离思想：读操作无锁；写操作（add/set/remove）加独占锁，复制一份新数组，修改新数组，最后将引用指向新数组。
旧数组不会被修改，所有读线程继续访问旧数组，不会阻塞读。适合读多写少场景（缓存、事件监听）；写操作会复制数组，大数据量写开销大。

一、锁与底层数组定义

// 独占锁，所有修改操作共用这一把锁finaltransientReentrantLocklock=newReentrantLock();// 底层存储数组，volatile修饰，保证引用可见性privatetransientvolatileObject[]array;// 获取数组finalObject[]getArray(){returnarray;}// 设置数组引用finalvoidsetArray(Object[]a){array=a;}

lock：ReentrantLock 可重入独占锁，写操作必须获取锁，防止多个写线程并发复制多个数组；
volatile Object[] array：volatile 保证数组引用修改对其他线程立即可见，数组内部元素不具备 volatile 可见性。

二、add () 方法源码

publicbooleanadd(Ee){finalReentrantLocklock=this.lock;lock.lock();// 加锁try{Object[]elements=getArray();intlen=elements.length;// 复制原数组到新数组，长度+1Object[]newElements=Arrays.copyOf(elements,len+1);newElements[len]=e;// 新元素放入末尾setArray(newElements);// 将array引用指向新数组returntrue;}finally{lock.unlock();// 释放锁，finally保证锁一定释放}}

add () 作用
1.获取独占锁，阻止其他写线程并发修改；
2.获取当前底层数组，复制生成长度 + 1的全新数组；
3.在新数组尾部添加元素；
4.将成员变量 array 引用指向新数组；
5.finally 释放锁。
关键点：全程不修改原数组，原数组保持不变，读线程仍然读取旧数组。

三、remove (int index) 方法源码

publicEremove(intindex){finalReentrantLocklock=this.lock;lock.lock();try{Object[]elements=getArray();intlen=elements.length;EoldValue=get(elements,index);// 获取待删除旧值intnumMoved=len-index-1;Object[]newElements;if(numMoved==0)// 删除最后一个元素，复制长度len-1newElements=Arrays.copyOf(elements,len-1);else{newElements=newObject[len-1];// 分段拷贝：index前复制，index之后向前移动一位System.arraycopy(elements,0,newElements,0,index);System.arraycopy(elements,index+1,newElements,index,numMoved);}setArray(newElements);returnoldValue;}finally{lock.unlock();}}

remove () 作用
1.加锁；
2.获取原数组，取出待删除位置元素；
3.创建长度len-1新数组；
4.通过System.arraycopy把原数组除 index 位置以外的数据拷贝到新数组；
5.array 引用切换到新数组；返回被删除元素；释放锁。

四、set (int index, E element) 方法源码

publicEset(intindex,Eelement){finalReentrantLocklock=this.lock;lock.lock();try{Object[]elements=getArray();EoldValue=get(elements,index);if(oldValue==element){// 新旧值相等，不需要复制数组，直接返回旧值returnoldValue;}Object[]newElements=Arrays.copyOf(elements,elements.length);newElements[index]=element;setArray(newElements);returnoldValue;}finally{lock.unlock();}}

set () 作用
1.加锁；
2.获取原数组，取出 index 位置旧值；
3.如果新旧对象完全相同，无需复制数组，直接返回；
4.复制完整新数组，修改新数组指定下标；
5.替换 array 引用，返回旧值；释放锁。

五、get (int index) 方法源码

publicEget(intindex){returnget(getArray(),index);}privateEget(Object[]a,intindex){return(E)a[index];}

get () 作用
读操作不加锁，直接获取当前volatile array引用，通过下标取值。

弱一致性：读取的是数组快照。线程读取期间，其他线程执行 add/remove/set，会生成新数组，但当前读线程仍然访问旧数组，无法实时感知最新写入的数据。

小结

1.写操作（add/set/remove）：加ReentrantLock，拷贝新数组，修改新数组，切换引用；
2.读操作 get：无锁读取数组快照，读写互不阻塞；
3.优点：读性能高；缺点：写拷贝开销大、占用额外内存，只能保证弱一致性；
4.使用场景：读多写少，如本地配置缓存、事件订阅列表。