JDK容器学习之CopyOnWriteArrayList
列表容器常见的有ArrayList和LinkedList，然而两者都是非线程安全的，若应用场景对线程安全有需求，则可以使用CopyOnWriteArrayList来代替传统的Vector
I. 存储结构
先看下类中定义的成员变量, 一个数组和一个锁
array: 保存了列表中的数据
lock: 修改时加锁，用于保证线程安全
底层数据结构依然是数组，相比较于ArrayList而言，少了一个表示数组长度的size变量，获取列表长度是通过下面的方法
留一个问题：
为什么获取链表的长度个ArrayList的使用姿势不同，这样做有什么好处
II. 读取，删除，添加实现逻辑
1. 读取数据
读数据，带两个疑问进行看源码
读取是否加锁
若加锁性能如何保证；若不加锁线程安全如何保证
先看实现源码
结果比较清晰
- 读数据不加锁
- 线程安全保障先给个简单的说明，后面内容详细补充
- 数组定义为volatile，确保最新改动对多线程可见
-private transient volatile Object[] array;
2. 删除元素
直接在源码中加上一些注释
从删除的实现，可确定以下几点：
修改加锁，确保同一时刻只有一个线程对数组进行修改
修改并不是在原数组上进行的，而是创建一个新的数组，在新的数组上进行操作操作，然后将tables引用指向新的数组
修改必然会涉及到数组内容的拷贝
3. 新增元素
ArrayList新增元素时，可能导致数组扩容；CopyOnWriteArrayList在列表的修改时，采用数组拷贝，在新的数组上进行操作，从这点出发，应该不存在扩容的问题，因为每次修改都会导致数组的重新拷贝
从代码出发，验证上面的观点
从实现得出以下几个结论
CopyOnWriteArrayList没有数组扩容一说，因为每次修改都会创建一个新的数组
修改加锁，确保只有一个线程对列表进行修改
一个新增的示意图如下
在写线程修改数组时，实际操作的是新的数组，此时读线程依然可以获取数据，读旧数组的内容
新增完毕，则array指向新的数组（通过volatile确保多线程可见）
III. 线程安全测试
在List的遍历过程中，新增，删除or修改其中元素值时，会出现什么问题？
先写个测试demo
输出结果
index: 1 value: 1index: 2 value: 2index: 3 value: 3----修改完成----index: 4 value: 4index: 5 value: 5index: 6 value: 6index: 7 value: 7index: 8 value: 8index: 9 value: 9[1, 2, 3, 4, 5, 6, 6666, 8, a8]
发现在迭代的过程中，对列表进行修改，是不会影响迭代过程的，遍历的依然是原来的数组；（顺带说一句，如果换成ArrayList会抛并发修改的异常）
探究下原理,主要是因为CopyOnWriteArrayList的迭代器的实现方式
从源码分析可得知
构造方法，确保迭代器持有一份对数组的引用，后续的迭代是针对这个数组进行的；若在迭代过程中，列表发生修改，使得List的数组引用指向新的数组，也不会改变迭代器中对原数组的引用，所以依然遍历的是旧数组
因为上面的原则，迭代过程中，不允许对数组进行修改
IV. 对比&小结
List容器中，Vector和CopyOnWriteArrayList都是线程安全的，下面则主要对比下两者的实现逻辑
1.Vector
所有接口都加锁
多线程访问时，导致锁的竞争，导致效率低下
2.CopyOnWriteArrayList
底层结构：数组
读取接口，无锁
修改列表，加锁，确保始终只有一个线程在修改列表内容
每次修改都会先上锁，然后进行数组拷贝，所以性能较ArrayList低；读取无锁，所以读的性能比Vector高（没有竞争）
遍历时，是对列表中当前所指向的数组进行遍历，遍历过程中对数组的修改，不会影响遍历的内容
默认初始容量为0
修改方式：
将原数组内容拷贝到新的数组，直接修改新数组
然后将新数组赋值给列表的数组引用(array)
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