CopyOnWriteArrayList为线程安全的ArrayList，这节分析下CopyOnWriteArrayList的源码，基于JDK1.8。
类结构
CopyOnWriteArrayList类关系图：
CopyOnWriteArrayList实现了List接口的所有方法，主要包含如下两个成员变量：
//可重入锁，用于对写操作加锁finaltransientReentrantLocklock=newReentrantLock();//Object类型数组，存放数据，volatile修饰，目的是一个线程对这个字段的修改另外一个线程立即可见privatetransientvolatileObject[]array;
CopyOnWriteArrayList中并没有和容量有关的属性或者常量，下面通过对一些常用方法的源码解析，就可以知道原因。
方法解析
构造函数
CopyOnWriteArrayList()空参构造函数：
publicCopyOnWriteArrayList(){setArray(newObject[0]);}finalvoidsetArray(Object[]a){array=a;}无参构造函数直接创建了一个长度为0的Object数组。
CopyOnWriteArrayList(Collection<? extends E> c)：
publicCopyOnWriteArrayList(Collection<?extendsE>c){Object[]elements;if(c.getClass()==CopyOnWriteArrayList.class)//如果集合类型就是CopyOnWriteArrayList，则直接将其array赋值给当前CopyOnWriteArrayListelements=((CopyOnWriteArrayList<?>)c).getArray();else{//如果不是CopyOnWriteArrayList类型，则将集合转换为数组elements=c.toArray();//就如ArrayList源码分析所述那样，c.toArray()返回类型不一定是Object[].class，所以需要转换if(elements.getClass()!=Object[].class)elements=Arrays.copyOf(elements,elements.length,Object[].class);}//设置array值setArray(elements);}CopyOnWriteArrayList(E[] toCopyIn)：
publicCopyOnWriteArrayList(E[]toCopyIn){//入参为数组，拷贝一份赋值给arraysetArray(Arrays.copyOf(toCopyIn,toCopyIn.length,Object[].class));}add(E e)
add(E e)往CopyOnWriteArrayList末尾添加元素：
publicbooleanadd(Ee){//获取可重入锁finalReentrantLocklock=this.lock;//上锁，同一时间内只能有一个线程进入lock.lock();try{//获取当前array属性值Object[]elements=getArray();//获取当前array数组长度intlen=elements.length;//复制一份新数组，新数组长度为当前array数组长度+1Object[]newElements=Arrays.copyOf(elements,len+1);//在新数组末尾添加元素newElements[len]=e;//新数组赋值给array属性setArray(newElements);returntrue;}finally{//锁释放lock.unlock();}}finalObject[]getArray(){returnarray;}可以看到，add操作通过ReentrantLock来确保线程安全。通过add方法，我们也可以看出CopyOnWriteArrayList修改操作的基本思想为：复制一份新的数组，新数组长度刚好能够容纳下需要添加的元素；在新数组里进行操作；最后将新数组赋值给array属性，替换旧数组。这种思想也称为“写时复制”，所以称为CopyOnWriteArrayList。
此外，我们可以看到CopyOnWriteArrayList中并没有类似于ArrayList的grow方法扩容的操作。
add(int index, E element)
add(int index, E element)指定下标添加指定元素：
publicvoidadd(intindex,Eelement){//获取可重入锁finalReentrantLocklock=this.lock;//上锁，同一时间内只能有一个线程进入lock.lock();try{//获取当前array属性值Object[]elements=getArray();//获取当前array数组长度intlen=elements.length;//下标检查if(index>len||index<0)thrownewIndexOutOfBoundsException("Index:"+index+",Size:"+len);Object[]newElements;intnumMoved=len-index;if(numMoved==0)//numMoved为0，说明是在末尾添加，过程和add(Ee)方法一致newElements=Arrays.copyOf(elements,len+1);else{//否则创建一个新数组，数组长度为旧数组长度值+1newElements=newObject[len+1];//分两次复制，分别将index之前和index+1之后的元素复制到新数组中System.arraycopy(elements,0,newElements,0,index);System.arraycopy(elements,index,newElements,index+1,numMoved);}//在新数组的index位置添加指定元素newElements[index]=element;//新数组赋值给array属性，替换旧数组setArray(newElements);}finally{//锁释放lock.unlock();}}set(int index, E element)
set(int index, E element)设置指定位置的值：
publicEset(intindex,Eelement){//获取可重入锁finalReentrantLocklock=this.lock;//上锁，同一时间内只能有一个线程进入lock.lock();try{//获取当前array属性值Object[]elements=getArray();//获取当前array指定index下标值EoldValue=get(elements,index);if(oldValue!=element){//如果新值和旧值不相等intlen=elements.length;//复制一份新数组，长度和旧数组一致Object[]newElements=Arrays.copyOf(elements,len);//修改新数组index下标值newElements[index]=element;//新数组赋值给array属性，替换旧数组setArray(newElements);}else{//即使新值和旧值一致，为了确保volatile语义，需要重新设置arraysetArray(elements);}returnoldValue;}finally{//释放锁lock.unlock();}}privateEget(Object[]a,intindex){return(E)a[index];}remove(int index)
remove(int index)删除指定下标元素：
publicEremove(intindex){//获取可重入锁finalReentrantLocklock=this.lock;//上锁，同一时间内只能有一个线程进入try{//获取当前array属性值Object[]elements=getArray();//获取当前array长度intlen=elements.length;//获取旧值EoldValue=get(elements,index);intnumMoved=len-index-1;if(numMoved==0)//如果删除的是最后一个元素，则将当前array设置为新数组//新数组长度为旧数组长度-1，这样刚好截去了最后一个元素setArray(Arrays.copyOf(elements,len-1));else{//分段复制，将index前的元素和index+1后的元素复制到新数组//新数组长度为旧数组长度-1Object[]newElements=newObject[len-1];System.arraycopy(elements,0,newElements,0,index);System.arraycopy(elements,index+1,newElements,index,numMoved);//设置arraysetArray(newElements);}returnoldValue;}finally{//锁释放lock.unlock();}}可以看到，CopyOnWriteArrayList中的增删改操作都是在新数组中进行的，并且通过加锁的方式确保同一时刻只能有一个线程进行操作，操作完后赋值给array属性，替换旧数组，旧数组失去了引用，最终由GC回收。
get(int index)
publicEget(intindex){returnget(getArray(),index);}finalObject[]getArray(){returnarray;}可以看到，get(int index)操作是分两步进行的：
通过getArray()获取array属性值；
获取array数组index下标值。
这个过程并没有加锁，所以在并发环境下可能出现如下情况：
线程1调用get(int index)方法获取值，内部通过getArray()方法获取到了array属性值；
线程2调用CopyOnWriteArrayList的增删改方法，内部通过setArray方法修改了array属性的值；
线程1还是从旧的array数组中取值。
所以get方法是弱一致性的。
size()
publicintsize(){returngetArray().length;}size()方法返回当前array属性长度，因为CopyOnWriteArrayList中的array数组每次复制都刚好能够容纳下所有元素，并不像ArrayList那样会预留一定的空间。所以CopyOnWriteArrayList中并没有size属性，元素的个数和数组的长度是相等的。
迭代器
publicCopyOnWriteArrayList(){setArray(newObject[0]);}finalvoidsetArray(Object[]a){array=a;}0可以看到，迭代器也是弱一致性的，并没有在锁中进行。如果其他线程没有对CopyOnWriteArrayList进行增删改的操作，那么snapshot还是创建迭代器时获取的array，但是如果其他线程对CopyOnWriteArrayList进行了增删改的操作，旧的数组会被新的数组给替换掉，但是snapshot还是原来旧的数组的引用：
publicCopyOnWriteArrayList(){setArray(newObject[0]);}finalvoidsetArray(Object[]a){array=a;}1输出结果仅为hello。
总结
CopyOnWriteArrayList体现了写时复制的思想，增删改操作都是在复制的新数组中进行的；
CopyOnWriteArrayList的取值方法是弱一致性的，无法确保实时取到最新的数据；
CopyOnWriteArrayList的增删改方法通过可重入锁确保线程安全；
CopyOnWriteArrayList线程安全体现在多线程增删改不会抛出java.util.ConcurrentModificationException异常，并不能确保数据的强一致性；
同一时刻只能有一个线程对CopyOnWriteArrayList进行增删改操作，而读操作没有限制，并且 CopyOnWriteArrayList增删改操作都需要复制一份新数组，增加了内存消耗，所以CopyOnWriteArrayList适合读多写少的情况。