Java 的 CopyOnWriteArrayList 和 Collections.synchronizedList 有什么区别？分别有什么优缺点？

CopyOnWriteArrayList

问题：什么是 CopyOnWriteArrayList？

解答：

CopyOnWriteArrayList 是 Java 并发包 (java.util.concurrent) 提供的一种 线程安全 的 List 实现，它的核心特性是 写时复制（Copy-On-Write）。即，每当执行修改操作（如 add()、set()、remove()）时，都会创建 一个新的数组，修改操作会在这个新数组上进行，操作完成后再将新数组赋值给 CopyOnWriteArrayList 的内部变量。

核心特性

1. 线程安全：由于读操作不需要加锁，多个线程可以并发访问，而写操作是通过复制新数组实现的，因此不会影响读取操作。
2. 读写分离：读操作 (get()、iterator()) 直接访问旧数组，不需要加锁；写操作 (add()、set()、remove()) 创建新数组，保证了读写的并发安全。
3. 适用于读多写少的场景：由于写操作的成本较高（复制整个数组），CopyOnWriteArrayList 适合 读多写少 的应用场景，例如缓存、白名单、黑名单等。

源码分析

构造方法

public CopyOnWriteArrayList() {
   
    setArray(new Object[0]);
}

底层是一个 Object 数组，存储数据时会复制数组。

写操作

示例：add() 方法

public boolean add(E e) {
   
    final ReentrantLock lock = this.lock;
    lock.lock(); // 加锁保证写操作的线程安全
    try {
   
        Object[] elements = getArray();
        int len = elements.length;
        Object[] newElements = Arrays.copyOf(elements, len + 1); // 复制新数组
        newElements[len] = e;
        setArray(newElements); // 替换数组
        return true;
    } finally {
   
        lock.unlock();
    }
}

分析：

• 先获取当前数组 elements。
• 复制新数组 newElements，并将新元素放入其中。
• 用 setArray(newElements) 替换原数组，实现更新。

读操作

示例：get() 方法

public E get(int index) {
   
    return getArray(index);
}

分析：

• 直接读取数组，无需加锁，效率高。

遍历

CopyOnWriteArrayList 通过 iterator() 进行遍历：

public