一、简介
CopyOnWriteArrayList 是ArrayList的线程线程安全版本，其主要是通过volitle 修饰数组本事保证写操作对其他线程可见性，写操作是使用ReentrantLock加锁，每次对数组的写操作，都完全拷贝一份新的数组来修改，修改完了再替换掉老数组，这样保证了只阻塞写操作，不阻塞读操作，实现读写分离。
二、继承体系
public class CopyOnWriteArrayList<E>
implements List<E>, RandomAccess, Cloneable, java.io.Serializable {}
CopyOnWriteArrayList实现了List接口、RandomAccess（可随机访问）、Cloneable（可拷贝）、Serializable（可序列化）。
三、重要字段
/** The lock protecting all mutators */
//用于写操作加锁，使用transient修饰表示不自动序列化。
final transient ReentrantLock lock = new ReentrantLock();
/** The array, accessed only via getArray/setArray. */
//存储元素的地方，使用volatile修饰表示保证了写操作对其他线程的可见性，
private transient volatile Object[] array;四、构造函数
4.1、CopyOnWriteArrayList()
这里有对数组的set，get方法，所有对数组的操作都基于get，set方法
final Object[] getArray() {
return array;
}
final void setArray(Object[] a) {
array = a;
}创建空数组，把他赋值给CopyOnWriteArrayList
public CopyOnWriteArrayList() {
setArray(new Object[0]);
}
4.2、CopyOnWriteArrayList(Collection<? extends E> c)
public CopyOnWriteArrayList(Collection<? extends E> c) {
Object[] elements;
//如果c也是CopyOnWriteArrayList直接拿到他的数组进行赋值
if (c.getClass() == CopyOnWriteArrayList.class)
elements = ((CopyOnWriteArrayList<?>)c).getArray();
else {
elements = c.toArray();
// c.toArray might (incorrectly) not return Object[] (see 6260652)
if (elements.getClass() != Object[].class)
elements = Arrays.copyOf(elements, elements.length, Object[].class);
}
setArray(elements);
}c.toArray()返回的不一定是Object[]类型，具体可以查看jdk bug单 （单号6260652），这个bug jdk9已经解决.
地址为 https://bugs.java.com/bugdatabase/view_bug.do?bug_id=6260652
4.3、 CopyOnWriteArrayList(E[] toCopyIn)
public CopyOnWriteArrayList(E[] toCopyIn) {
setArray(Arrays.copyOf(toCopyIn, toCopyIn.length, Object[].class));
}五、重要的方法
5.1、add(E e)方法
public boolean add(E e) {
final ReentrantLock lock = this.lock;
//加锁
lock.lock();
try {
//获取久的数组
Object[] elements = getArray();
int len = elements.length;
//将旧数组copy到新数组中，新数组的长度为旧数组长度+1
Object[] newElements = Arrays.copyOf(elements, len + 1);
//把新加入的元素放在最后一位
newElements[len] = e;
//把新数组赋值给List
setArray(newElements);
return true;
} finally {
//解锁
lock.unlock();
}
}（1）加锁；
（2）获取元素数组；
（3）新建一个数组，大小为原数组长度加1，并把原数组元素拷贝到新数组；
（4）把新添加的元素放到新数组的末尾；
（5）把新数组赋值给当前对象的array属性，覆盖原数组；
（6）解锁
5.2、add(int index, E element)方法
public void add(int index, E element) {
final ReentrantLock lock = this.lock;
lock.lock();
try {
// 获取旧数组
Object[] elements = getArray();
int len = elements.length;
//检查是否越界
if (index > len || index < 0)
throw new IndexOutOfBoundsException("Index: "+index+
", Size: "+len);
Object[] newElements;
//移动元素的个数
int numMoved = len - index;
//为0代表插入的位置是最后一位
if (numMoved == 0)
//拷贝数组给新数组，新数组的长度是老数组的长度+1
newElements = Arrays.copyOf(elements, len + 1);
else {
//新建一个数组其长度是老数组的长度+1
newElements = new Object[len + 1];
//复制老数组index以前的元素给新数组
System.arraycopy(elements, 0, newElements, 0, index);
// 将index及其之后的元素往后挪一位拷贝到新数组中
//index位置空出来
System.arraycopy(elements, index, newElements, index + 1,
numMoved);
}
//index位置赋值
newElements[index] = element;
//将数组赋值给List
setArray(newElements);
} finally {
//解锁
lock.unlock();
}
}
（1）加锁；
（2）检查索引是否合法，注意这里index等于len也是合法的；
（3）如果索引等于数组长度（也就是数组最后一位再加1），那就拷贝一个len+1的数组；
（4）如果索引不等于数组长度，那就新建一个len+1的数组，并按索引位置分成两部分，索引之前（不包含）的部分拷贝到新数组索引之前（不包含）的部分，索引之后（包含）的位置拷贝到新数组索引之后（不包含）的位置，索引所在位置留空；
（5）把索引位置赋值为待添加的元素；
（6）把新数组赋值给当前对象的array属性，覆盖原数组；
（7）解锁；
5.3、addIfAbsent(E e)方法
public boolean addIfAbsent(E e) {
Object[] snapshot = getArray();
// 检查如果元素不存在与集合中,直接返回false
// 如果存在再调用addIfAbsent()方法添加元素
return indexOf(e, snapshot, 0, snapshot.length) >= 0 ? false :
addIfAbsent(e, snapshot);
}
private boolean addIfAbsent(E e, Object[] snapshot) {
final ReentrantLock lock = this.lock;
lock.lock();
try {
// 重新获取旧数组
Object[] current = getArray();
int len = current.length;
//不一致代表有修改
// 重新检查元素是否在刚获取的数组里
if (snapshot != current) {
// Optimize for lost race to another addXXX operation
int common = Math.min(snapshot.length, len);
for (int i = 0; i < common; i++)
if (current[i] != snapshot[i] && eq(e, current[i]))
return false;
if (indexOf(e, current, common, len) >= 0)
return false;
}
// 拷贝一份n+1的数组
Object[] newElements = Arrays.copyOf(current, len + 1);
// 将元素放在最后一位
newElements[len] = e;
setArray(newElements);
return true;
} finally {
//释放锁
lock.unlock();
}
}（1）检查这个元素是否存在于数组快照中；
（2）如果存在直接返回false，如果不存在调用addIfAbsent(E e, Object[] snapshot)处理;
（3）加锁；
（4）如果当前数组不等于传入的快照，说明有修改，检查待添加的元素是否存在于当前数组中，如果存在直接返回false;
（5）拷贝一个新数组，长度等于原数组长度加1，并把原数组元素拷贝到新数组中；
（6）把新元素添加到数组最后一位；
（7）把新数组赋值给当前对象的array属性，覆盖原数组；
（8）解锁；
5.4、get(int index)
public E get(int index) {
return get(getArray(), index);
}
@SuppressWarnings("unchecked")
private E get(Object[] a, int index) {
return (E) a[index];
}（1）获取元素数组；
（2）返回数组指定索引位置的元素；
5.5、remove(int index)方法
public E remove(int index) {
final ReentrantLock lock = this.lock;
//加锁
lock.lock();
try {
//获取老数组
Object[] elements = getArray();
int len = elements.length;
//获取老数组index位置的元素
E oldValue = get(elements, index);
//移动元素的个数
int numMoved = len - index - 1;
//删除的是最后一位元素
if (numMoved == 0)
//copy老数组到新数组中，拷贝长度为len-1，相当于删除最后一位元素
setArray(Arrays.copyOf(elements, len - 1));
else {
//老一套，利用arraycopy方法完成元素的移除
Object[] newElements = new Object[len - 1];
System.arraycopy(elements, 0, newElements, 0, index);
System.arraycopy(elements, index + 1, newElements, index,
numMoved);
setArray(newElements);
}
return oldValue;
} finally {
lock.unlock();
}
}（1）加锁；
（2）获取指定索引位置元素的旧值；
（3）如果移除的是最后一位元素，则把原数组的前len-1个元素拷贝到新数组中，并把新数组赋值给当前对象的数组属性；
（4）如果移除的不是最后一位元素，则新建一个len-1长度的数组，并把原数组除了指定索引位置的元素全部拷贝到新数组中，并把新数组赋值给当前对象的数组属性；
（5）解锁并返回旧值；
5.6、size()方法
public int size() {
return getArray().length;
}为什么CopyOnWriteArrayList没有size属性？
因为每次修改都是拷贝一份正好可以存储目标个数元素的数组，所以不需要size属性了，数组的长度就是集合的大小，而不像ArrayList数组的长度实际是要大于集合的大小的。
比如，add(E e)操作，先拷贝一份n+1个元素的数组，再把新元素放到新数组的最后一位，这时新数组的长度为len+1了，也就是集合的size了。
