在 CopyOnWriteArrayList 出现之前，我们已经有了 ArrayList 和 LinkedList 作为 List 的数组和链表的实现，而且也有了线程安全的 Vector 和 Collections.synchronizedList） 可以使用。
锁的粒度比较大，在并发量高的时候，很容易发生竞争，并发效率相对比较低。在这一点上，Vector 和 Hashtable 很类似。
首先要了解下什么是COW 什么是 COW? (CopyOnWrite)
CopyOnWriteArrayList 的所有修改操作（add，set等）都是通过创建底层数组的新副本来实现的，所以 CopyOnWrite 容器也是一种读写分离的思想体现，读和写使用不同的容器。
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JDK8 使用Reentrantlock + Arrays.copyOf 来实现线程安全
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JDK8 以上使用 synchronized + Array.copyOf 来实现线程安全
可见后文中的代码
java8 的实现中利用可重入锁对写线程加锁，高版本的JDK实现中使用的是 Synchronized
public boolean add(E e) {
final ReentrantLock lock = this.lock;
lock.lock(); //上锁，只允许一个线程进入
try {
Object[] elements = getArray(); // 获得当前数组对象
int len = elements.length;
Object[] newElements = Arrays.copyOf(elements, len + 1);//拷贝到一个新的数组中
newElements[len] = e;//插入数据元素
setArray(newElements);//将新的数组对象设置回去
return true;
} finally {
lock.unlock();//释放锁
}
}
需要注意的就是在添加元素时，首先复制了一个快照，然后在快照上进行添加，而不是直接在原来数组上进行。
CopyOnWriteArrayList 下有一个子类 COWIterator 来实现迭代器。COWIterator 中持有一个 CopyOnWriteArrayList 的快照——即 COWIterator 创建时刻 CopyOnWriteArrayList 中的 array。
由于快照并不具有实时性，remove() set() add() 这些涉及到实时操作的都不能得到支持。也正是因为这个原因，即使迭代同时进行修改也不会报出 ConcurrentModificationException
CopyOnWriteArrayList 具有弱一致性，所谓弱一致性是指返回迭代器后，其他线程对 list 的增删改对迭代器是不可见的。看下代码是如何实现的：
static final class COWIterator<E> implements ListIterator<E> {
/** Snapshot of the array */
private final Object[] snapshot;
/** Index of element to be returned by subsequent call to next. */
private int cursor;
COWIterator(Object[] es, int initialCursor) {
cursor = initialCursor;
snapshot = es;
}
public boolean hasNext() {
return cursor < snapshot.length;
}
public boolean hasPrevious() {
return cursor > 0;
}
@SuppressWarnings("unchecked")
public E next() {
if (! hasNext())
throw new NoSuchElementException();
return (E) snapshot[cursor++];
}
@SuppressWarnings("unchecked")
public E previous() {
if (! hasPrevious())
throw new NoSuchElementException();
return (E) snapshot[--cursor];
}
public int nextIndex() {
return cursor;
}
public int previousIndex() {
return cursor - 1;
}
/**
* Not supported. Always throws UnsupportedOperationException.
* @throws UnsupportedOperationException always; {@code remove}
* is not supported by this iterator.
*/
public void remove() {
throw new UnsupportedOperationException();
}
/**
* Not supported. Always throws UnsupportedOperationException.
* @throws UnsupportedOperationException always; {@code set}
* is not supported by this iterator.
*/
public void set(E e) {
throw new UnsupportedOperationException();
}
/**
* Not supported. Always throws UnsupportedOperationException.
* @throws UnsupportedOperationException always; {@code add}
* is not supported by this iterator.
*/
public void add(E e) {
throw new UnsupportedOperationException();
}
@Override
public void forEachRemaining(Consumer<? super E> action) {
Objects.requireNonNull(action);
final int size = snapshot.length;
int i = cursor;
cursor = size;
for (; i < size; i++)
action.accept(elementAt(snapshot, i));
}
} 如果在遍历期间其他线程对该 list 进行了增删改，那么 snapshot 就是快照了，因为增删改后 list 里面的数组被新数组替换了，这时候老数组被snapshot引用。这也说明获取迭代器后，使用该迭代器元素时，其他线程对该 list 进行的增删改不可见，因为它们操作的是两个不同的数组，这就是弱一致性。
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在元素较多或者复杂的情况下，复制的开销很大 (可以考虑换用 ConCurrentHashMap)
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数据一致性问题。由于 CopyOnWrite 容器的修改是先修改副本，所以这次修改对于其他线程来说，并不是实时能看到的，只有在修改完之后才能体现出来。如果你希望写入的的数据马上能被其他线程看到，CopyOnWrite 容器是不适用的。
- 读多写少的场景用空间换取时间
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减少扩容开销。根据实际需要，初始化CopyOnWriteMap的大小，避免写时CopyOnWriteMap扩容的开销。
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使用批量添加。因为每次添加，容器每次都会进行复制，所以减少添加次数，可以减少容器的复制次数。如使用上面代码里的addBlackList方法。
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CopyOnWriteArrayList 采用读写分离，写时复制方式实现线程安全，具有弱一致性。
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CopyOnWriteArrayList 因为每次写入时都要扩容复制数组，写入性能不佳。
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CopyOnWriteArrayList 在修改元素时，为了保证 volatile 语义，即使元素没有任何变化也会重新赋值，
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在高版 JDK 中，得益于 synchronized 锁升级策略， CopyOnWriteArrayList 的加锁方式采用了 synchronized
可以用下面这些问题检验你理解的怎么样：
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请先说说非并发集合中Fail-fast机制?
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再为什么说ArrayList查询快而增删慢?
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对比ArrayList说说CopyOnWriteArrayList的增删改查实现原理? COW基于拷贝
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再说下弱一致性的迭代器原理是怎么样的?
COWIterator<E> -
CopyOnWriteArrayList为什么并发安全且性能比Vector好?
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CopyOnWriteArrayList有何缺陷，说说其应用场景?