CopyOnWriteArrayList通过写时复制实现线程安全,读操作不加锁、效率高,适用于读多写少、允许数据稍有过期的场景,但写操作需复制整个数组,性能开销大,适合监听器列表、配置缓存等低频更新场合。

在Java中,CopyOnWriteArrayList 是 java.util.concurrent 包提供的一个线程安全的 List 实现,适用于读多写少的并发场景。它通过“写时复制”机制来保证线程安全,避免了读操作加锁的开销。
什么是 CopyOnWriteArrayList
CopyOnWriteArrayList 在每次修改(如 add、set、remove)时,都会创建底层数组的一个新副本,修改在新副本上完成,然后替换原来的引用。读操作(如 get、迭代)不需要加锁,直接访问当前数组,因此读操作非常高效。
这种设计确保了读操作与写操作不会相互阻塞,适合以下场景:
- 读操作远多于写操作
- 允许读取的数据稍微过期(最终一致性)
- 遍历频繁且需要避免 ConcurrentModificationException
基本使用方法
使用方式和普通 ArrayList 基本一致,但它是线程安全的:
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CopyOnWriteArrayList<String> list = new CopyOnWriteArrayList<>(); // 多个线程可以安全地添加元素 list.add("item1"); list.add("item2"); // 安全遍历(无需同步) for (String item : list) { System.out.println(item); } // 获取元素 String first = list.get(0);
适用场景与注意事项
虽然 CopyOnWriteArrayList 线程安全,但不是所有场景都适用。需要注意以下几点:
- 写操作开销大:每次写都要复制整个数组,数据量大时性能较差
- 内存占用高:旧数组可能在 GC 前一直存在,尤其在频繁写操作时
- 弱一致性迭代器:迭代器基于快照,不会反映写操作后的最新变化
- 实时性要求高的场景不适用:刚写入的数据可能在另一线程中暂时看不到
何时选择 CopyOnWriteArrayList
推荐在以下情况使用:
基本上就这些。只要理解它的“写时复制”机制,就能合理判断是否适合你的并发需求。不复杂但容易忽略的是写操作的性能代价。


