面试官：你对 CopyOnWriteArrayList 了解吗？

小米（满脸自信）：当然，它可是并发编程里的“温柔派”！

面试官：哦？怎么个温柔法？

小米（推了推眼镜）：我给你讲个故事你就明白了……

在一个互联网大厂的高楼里，有一间特别的会议室——写时复制会议室（CopyOnWrite Meeting Room）。

这间会议室很有意思，每次会议开始前，房间管理员都会把之前的会议记录“复制”一份，只有会议主持人（写操作）才能在新记录上修改，而参会者（读操作）依旧查看旧版本的记录，互不干扰。等主持人修改完毕，大家才会看到最新的会议纪要。

这种方式确保了会议的稳定性，避免了混乱，但同时也有一些缺点，比如复制过程会消耗一定的时间和内存。

这，就是 CopyOnWriteArrayList 背后的理念！

CopyOnWriteArrayList 是 Java 并发工具包（java.util.concurrent）提供的一个线程安全的 ArrayList，它的核心机制是写时复制（Copy-On-Write，简称 COW）。

简单来说：

读操作（get()）：不加锁，直接读取旧数据，速度极快。

写操作（add()、set()、remove()）：会创建当前数组的副本，在副本上进行修改，修改完成后再更新引用。

它的底层实现可以概括为：

读取操作 直接访问数组，不需要加锁。

写入操作 复制一个新数组，在新数组上进行修改，然后用 volatile 变量更新数组引用，确保可见性。

CopyOnWriteArrayList 的核心代码

可以看到，每次 add() 操作都会复制一个新数组，而不是直接修改原数组。

CopyOnWriteArrayList 非常适合读多写少的场景，例如：

1. 订阅-通知模式

在观察者模式（Observer Pattern）中，通常有多个订阅者（读操作）在监听一个事件（写操作）。CopyOnWriteArrayList 能够保证在通知所有订阅者时，不会因为订阅列表的变更而发生并发问题。

示例：

因为 CopyOnWriteArrayList 在迭代过程中不会受到修改影响，所以可以安全地在多线程环境下进行事件通知。

2. 黑名单、白名单

在一些安全场景中，例如：

黑名单（访问控制列表）：需要高频率检查 IP 是否在黑名单里，但黑名单更新较少。

商品推荐白名单：用户查询商品推荐列表的频率远高于修改白名单的频率。

示例：

读操作不会被锁住，查询速度极快，而写操作虽然成本较高，但由于修改次数较少，整体效率依然很高。

3. 系统配置的动态更新

在某些业务系统中，配置项可能需要动态更新，但读取这些配置的频率远高于修改的频率。例如：

AB 测试参数

限流规则

灰度发布的用户名单

使用 CopyOnWriteArrayList 可以确保更新配置时不会影响业务逻辑的稳定性。

示例：

优点

1、读操作无锁，性能极高

由于 get() 操作直接读取 volatile 变量，查询速度接近普通 ArrayList，没有锁竞争。

2、迭代器不会抛出 ConcurrentModificationException

由于 CopyOnWriteArrayList 在修改时会创建新数组，而 iterator() 返回的迭代器是基于旧数组的，因此不会出现 ConcurrentModificationException。

3、适用于读多写少的场景

例如订阅-通知模式、黑名单、缓存、配置等应用场景。

缺点

1、写操作成本高

每次写操作都会创建一个新数组，数据量大时会带来较大的内存消耗和 GC 压力。

2、无法保证实时一致性

由于读取的是旧数组，修改后不会立刻对所有线程可见，而是等到下一次获取时才会看到新数据。

3、适用场景受限

由于写时复制的特性，它不适合写操作频繁的场景，例如高并发的队列操作、计数器等。

面试官（点头微笑）： 你这个“温柔派”类比很有意思，的确，CopyOnWriteArrayList 适用于读多写少的场景，虽然写操作比较昂贵，但它的线程安全性和无锁读的优势，在某些场景下是无可替代的。

小米（得意地笑）： 多谢夸奖！不过如果是写多读少的情况，那我更推荐 ConcurrentHashMap 或 BlockingQueue 之类的方案啦！

面试官（满意地伸出手）： 很棒，欢迎加入我们团队！

CopyOnWriteArrayList 就像一个会议记录员，每次修改都复制一份新纪录，让读者查看旧版本，写入者改动新版本，最终统一替换。它的优雅之处，在于通过空间换时间，换取了并发环境下的高效读操作。

所以，下次面试官问你：

“CopyOnWriteArrayList适合什么场景？”

你就大声说：适合读多写少！

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