1 CopyOnWriteArrayList介绍

CopyOnWriteArrayList是一个线程安全的ArrayList。
CopyOnWriteArrayList是基于lock锁和数组副本的形式去保证线程安全。
在写数据时，需要先获取lock锁，需要复制一个副本数组，将数据插入到副本数组中，将副本数组赋值给CopyOnWriteArrayList中的array。
因为CopyOnWriteArrayList每次写数据都要构建一个副本，如果你的业务是写多，并且数组中的数据量比较大，尽量避免去使用CopyOnWriteArrayList，因为这里会构建大量的数组副本，比较占用内存资源。
CopyOnWriteArrayList是弱一致性的，写操作先执行，但是副本还有落到CopyOnWriteArrayList的array属性中，此时读操作是无法查询到的。

2 核心属性&方法

主要查看2个核心属性，以及2个核心方法，还有无参构造

/** 写操作时，需要先获取到的锁资源，CopyOnWriteArrayList全局唯一的。 */
final transient ReentrantLock lock = new ReentrantLock();
/** CopyOnWriteArrayList真实存放数据的位置，查询也是查询当前array */
private transient volatile Object[] array;
// 获取array属性
final Object[] getArray() {
return array;
}
// 替换array属性
final void setArray(Object[] a) {
array = a;
}
/**
* 默认new的CopyOnWriteArrayList数组长度为0。
* 不像ArrayList，初始长度是10，每次扩容1/2, CopyOnWriteArrayList不存在这个概念
* 每次写的时候都会构建一个新的数组
*/
public CopyOnWriteArrayList() {
setArray(new Object[0]);
}

3 读操作

CopyOnWriteArrayList的读操作就是get方法，基于数组索引位置获取数据。
方法之所以要差分成两个，是因为CopyOnWriteArrayList中在获取数据时，不单单只有一个array的数组需要获取值，还有副本中数据的值。

// 查询数据时，只能通过get方法查询CopyOnWriteArrayList中的数据
public E get(int index) {
// getArray拿到array数组，调用get方法的重载
return get(getArray(), index);
}
// 执行get(int)时，内部调用的方法
private E get(Object[] a, int index) {
// 直接拿到数组上指定索引位置的值
return (E) a[index];
}

4 写操作

CopyOnWriteArrayList是基于lock锁和副本数组的形式保证线程安全。

// 写入元素，不指定索引位置，直接放到最后的位置
public boolean add(E e) {
// 获取全局锁，并执行lock
final ReentrantLock lock = this.lock;
lock.lock();
try {
// 获取原数组，还获取了原数组的长度
Object[] elements = getArray();
int len = elements.length;
// 基于原数组复制一份副本数组，并且长度比原来多了一个
Object[] newElements = Arrays.copyOf(elements, len + 1);
// 将添加的数据放到副本数组最后一个位置newElements[len] = e;
// 将副本数组，赋值给CopyOnWriteArrayList的原数组
setArray(newElements);
// 添加成功，返回true
return true;
} finally {
// 释放锁~
lock.unlock();
}
}
// 写入元素，指定索引位置。（不会覆盖数据）
public void add(int index, E element) {
// 拿锁，加锁~
final ReentrantLock lock = this.lock;
lock.lock();
try {
// 获取原数组，还获取了原数组的长度
Object[] elements = getArray();
int len = elements.length;
// 如果索引位置大于原数组的长度，或者索引位置是小于0的。
if (index > len || index < 0)
throw new IndexOutOfBoundsException("Index: "+index+
", Size: "+len);
// 声明了副本数组
Object[] newElements;
// 原数组长度 - 索引位置等到numMovedint numMoved = len - index;
// 如果numMoved为0，说明数据要放到最后面的位置
if (numMoved == 0)
// 直接走了原生态的方式，正常复制一份副本数组
newElements = Arrays.copyOf(elements, len + 1);
else {
// 数组要插入的位置不是最后一个位置
// 副本数组长度依然是原长度 + 1
newElements = new Object[len + 1];
// 将原数组从0索引位置开始复制，复制到副本数组中的前置位置
System.arraycopy(elements, 0, newElements, 0, index);
// 将原数组从index位置开始复制，复制到副本数组的index + 1往后放。
// 这时，index就空缺出来了。
System.arraycopy(elements, index, newElements, index + 1,
numMoved);
}
// 数据正常放到指定的索引位置
newElements[index] = element;
// 将副本数组，赋值给CopyOnWriteArrayList的原数组
setArray(newElements);
} finally {
// 释放锁
lock.unlock();
}
}