CopyOnWriteArrayList是Java中线程安全的List实现,适用于读多写少场景。它通过写时复制机制实现:写操作时复制底层数组并更新引用,读操作不加锁,直接访问当前数组,从而保证最终一致性。读性能高,写成本高,适合监听器列表、配置缓存等遍历频繁且允许数据延迟的场景,但不适合写频繁或大数据量情况。与synchronizedList相比读更高效,与ConcurrentHashMap相比更适合纯列表结构。使用时需权衡读写比例和实时性需求。

在多线程环境下,CopyOnWriteArrayList 是 Java 提供的一种线程安全的 List 实现,适用于读多写少的场景。它通过“写时复制”机制来保证线程安全,无需显式加锁即可安全地进行并发读取。
什么是 CopyOnWriteArrayList?
CopyOnWriteArrayList 位于 java.util.concurrent 包中,是 List 接口的线程安全实现。它的核心机制是:每当有写操作(如 add、set、remove)发生时,会创建底层数组的一个新副本,在新副本上完成修改,然后替换原来的引用。读操作则直接访问当前数组,不加锁。
这种设计使得:
读操作完全无锁,性能高 写操作成本较高(需要复制整个数组) 写操作不会影响正在进行的读操作,保证最终一致性
如何使用 CopyOnWriteArrayList
使用方式和普通 ArrayList 非常相似,只是需要导入正确的类并初始化实例。
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// 示例:创建和使用 CopyOnWriteArrayList
import java.util.concurrent.CopyOnWriteArrayList;public class ThreadSafeListExample { private static CopyOnWriteArrayList list = new CopyOnWriteArrayList(); public static void main(String[] args) { // 启动多个线程进行读写 Thread writer = new Thread(() -> { list.add("item-" + System.currentTimeMillis()); System.out.println("已添加一项"); }); Thread reader = new Thread(() -> { for (String item : list) { System.out.println("读取: " + item); } }); writer.start(); reader.start(); }}
上述代码中,即使多个线程同时读写 list,也不会抛出 ConcurrentModificationException 或出现数据不一致问题。
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适用场景与注意事项
CopyOnWriteArrayList 并非万能,需根据实际场景判断是否适用。
适合的场景:读操作远多于写操作(比如监听器列表、配置缓存) 允许读取的数据略有延迟(因为读取的是快照) 遍历频繁,且不能容忍迭代过程中抛异常不适合的场景:写操作非常频繁(复制数组开销大) 对实时性要求极高,不能接受读取旧数据 元素数量巨大(内存和性能开销显著)
例如,在事件监听器管理中,监听器注册(写)较少,但事件触发时需要遍历所有监听器(读),这时 CopyOnWriteArrayList 就很合适。
与其他线程安全集合对比
相比 synchronizedList 和 Vector:
synchronizedList 使用同步方法,读写都加锁,性能较低 CopyOnWriteArrayList 读不加锁,更适合高并发读场景
相比 ConcurrentHashMap(用于键值对):
如果只需要线程安全的列表结构,CopyOnWriteArrayList 更直观 若涉及大量增删改查混合操作,可能 ConcurrentHashMap + 同步控制更优
基本上就这些。只要理解了“写时复制”的原理,就能合理选择是否使用 CopyOnWriteArrayList。关键在于权衡读写频率和性能需求。
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