CopyOnWriteArrayList读不阻塞写,因读操作访问旧数组快照,写操作新建数组;读极快且线程安全,写代价高、迭代器弱一致性;适用于读多写少场景,set与add同样昂贵,迭代器remove不支持。

CopyOnWriteArrayList 读操作为什么不会阻塞写操作
因为每次写操作(如 add、remove)都会新建数组,而读操作(如 get、iterator)始终访问的是旧数组的快照。写和读不共享同一份数据引用,天然隔离。
这带来两个关键事实:
- 读操作极快,且绝对线程安全,不需要加锁
- 写操作代价高:每次修改都要
Arrays.copyOf整个底层数组,内存和 CPU 开销随集合大小线性增长 - 迭代器是弱一致性的——它看不到写操作对当前快照之后的修改,也不会抛
ConcurrentModificationException
典型误用场景:在循环中边遍历边调用 add,以为能实时反映新元素——实际不会,因为迭代器绑定的是创建时的数组副本。
什么时候该用 CopyOnWriteArrayList 而不是 ArrayList 或 Vector
只在「读多写少 + 读操作对实时性要求不高」的场景下才合适。比如监听器列表、配置白名单、静态路由表等几乎只读、偶尔更新的数据结构。
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不适合的场景包括:
- 集合元素数量大(> 1000),写操作频繁(如每秒多次
add)——GC 压力和复制开销会明显上升 - 需要强一致性读取(例如金融对账),因为它无法保证读到最新状态
- 替代
Vector作为通用线程安全列表——Vector是方法级同步,虽慢但写操作不复制;盲目替换可能让写性能更差
对比 ArrayList:它本身不线程安全;对比 Collections.synchronizedList:读写都串行化,吞吐低但强一致;CopyOnWriteArrayList 是用空间换读并发,不是万能替代品。
add 和 set 方法的底层行为差异容易被忽略
add 总是触发数组复制,而 set 只有在索引合法时才直接修改原数组——等等,不对。实际上,set 也走复制流程:它先获取当前数组,再新建数组,把新值写入对应位置,其余元素逐个拷贝。
也就是说:set 不是“就地修改”,它和 add 一样昂贵。常见误解是“改一个元素应该比加一个快”,但源码里两者都调用 Arrays.copyOf,区别仅在于拷贝后赋值的位置不同。
验证方式很简单:
CopyOnWriteArrayList<String> list = new CopyOnWriteArrayList<>(Arrays.asList("a", "b", "c"));
System.out.println(System.identityHashCode(list.getArray())); // 记录原始数组地址
list.set(1, "x");
System.out.println(System.identityHashCode(list.getArray())); // 地址已变
所以,高频 set 比高频 add 并不更优,别被方法名误导。
迭代器 remove 报 UnsupportedOperationException 的原因
CopyOnWriteArrayList 的 Iterator 实现类是 COWIterator,它的 remove() 方法直接抛 UnsupportedOperationException。
这不是 bug,而是设计使然:迭代器持有的是只读快照,无法反向影响原容器;如果允许 remove,就要在迭代中途触发另一次 copy,破坏快照语义,也极大增加实现复杂度。
正确做法是:
- 用普通 for 循环配合
list.remove(Object)(注意下标偏移) - 或收集待删元素,再批量调用
removeAll - 避免在 foreach 中调用
remove,否则编译期不报错,运行时报异常
这个限制常被忽略,尤其从 ArrayList 迁移代码时——ArrayList.iterator().remove() 是支持的,但这里不行。








