序言
Copy-on-write简称COW，是一种延时懒惰策略。当我们王一个容器添加元素时，不直接往当前容器添加，而是将当前容器copy，复制出一个新的容器，在新容器中添加元素，添加之后，将原容器堆得引用指向新的容器。
这样就可以对CopyOnWrite容器进行并发的读，而不需要加锁。CopyOnWrite也是一种读写分离的思想，读和写使用不同的容器。
Java并发包里提供了两个使用CopyOnWrite机制实现的并发容器，CopyOnWriteArrayList 、CopyOnWriteArraySet。
1、CopyOnWriteArrayList
final transient ReentrantLock lock = new ReentrantLock();
private transient volatile Object[] array;
public E set(int index, E element){
...}
public boolean add(E e){
...}
public void add(int index, E element) {
...}
public E remove(int index){
...}
........
CopyOnWriteArrayList的一系列方法中，涉及到add、remove、set等会修改容器的操作都会使用ReentrantLock进行加锁，在函数内部根据原始容器创建一个新的容器Object[] newElements，并在newElements执行对应的操作，最后再把原来的Elements指向newElements。
需要在上述一系列操作加锁，否则的话多线程写的时候会Copy多个副本出来。
2、CopyOnWriteArraySet
它是线程安全的无序的集合，可以将它理解成线程安全的HashSet。有意思的是，CopyOnWriteArraySet和HashSet虽然都继承于共同的父类AbstractSet；但是，HashSet是通过“散列表(HashMap)”实现的，而CopyOnWriteArraySet则是通过“动态数组(CopyOnWriteArrayList)”实现的，并不是散列表。
- CopyOnWriteArraySet继承于AbstractSet，这就意味着它是一个集合。
- CopyOnWriteArraySet包含CopyOnWriteArrayList对象，它是通过CopyOnWriteArrayList实现的。而CopyOnWriteArrayList本质是个动态数组队列，
- 所以CopyOnWriteArraySet相当于通过通过动态数组实现的“集合”！ CopyOnWriteArrayList中允许有重复的元素；但是CopyOnWriteArraySet是一个集合，所以它不能有重复集合。因此，CopyOnWriteArrayList额外提供了addIfAbsent()和addAllAbsent()这两个添加元素的API，通过这些API来添加元素时，只有当元素不存在时才执行添加操作！
- 至于CopyOnWriteArraySet的“线程安全”机制，和CopyOnWriteArrayList一样，是通过volatile和互斥锁来实现的。
3、CopyOnWrite应用场景
适用于读多写少的并发场景，比如白名单、黑名单、商品类目的访问和更新场景。
假如我们有一个搜索网站，用户在这个网站的搜索框中，输入关键字搜索内容，但是某些关键字不允许被搜索。这些不能被搜索的关键字会被放在一个黑名单当中，黑名单每天晚上更新一次。当用户搜索时，会检查当前关键字在不在黑名单当中，如果在，则提示不能搜索。
- 减少扩容开销：根据实际需要，初始化CopyOnWrite容器的大小；
- 使用批量添加：每次添加，容器都会进行复制，减少添加次数可以减少容器复制的次数；
4、CopyOnWrite缺点
- 内存占用问题：
因为CopyOnWrite的写时复制机制，所以在进行写操作的时候，内存里会同时驻扎两个对象的内存，旧的对象和新写入的对象（注意:在复制的时候只是复制容器里的引用，只是在写的时候会创建新对象添加到新容器里，而旧容器的对象还在使用，所以有两份对象内存）。如果这些对象占用的内存比较大，比如说200M左右，那么再写入100M数据进去，内存就会占用300M，那么这个时候很有可能造成频繁的Yong GC和Full GC。之前我们系统中使用了一个服务由于每晚使用CopyOnWrite机制更新大对象，造成了每晚15秒的Full GC，应用响应时间也随之变长。
解决：可以通过压缩容器中的元素的方法来减少大对象的内存消耗，比如，如果元素全是10进制的数字，可以考虑把它压缩成36进制或64进制。或者不使用CopyOnWrite容器，而使用其他的并发容器，如ConcurrentHashMap。
- 数据一致性问题：
CopyOnWrite容器只能保证数据的最终一致性，不能保证数据的实时一致性。要是希望写入的数据马上就能被读到，请不要使用CopyOnWrite容器。
题外话
父进程fork子进程的时候，出于效率考虑，linux中引入了“写时复制“技术，也就是只有进程空间的各段的内容要发生变化时，才会将父进程的内容复制一份给子进程。在fork之后exec之前两个进程用的是相同的物理空间（内存区），子进程的代码段、数据段、堆栈都是指向父进程的物理空间，也就是说，两者的虚拟空间不同，但其对应的物理空间是同一个。当父子进程中有更改相应段的行为发生时，再为子进程相应的段分配物理空间，如果不是因为exec，内核会给子进程的数据段、堆栈段分配相应的物理空间（至此两者有各自的进程空间，互不影响），而代码段继续共享父进程的物理空间（两者的代码完全相同）。而如果是因为exec，由于两者执行的代码不同，子进程的代码段也会分配单独的物理空间。