Java集合：Synchronized ArrayList 和 CopyOnWriteArrayList 的区别

Java集合框架提供了许多实现数据结构的类，其中 ArrayList 是最常用的一种。Java 的集合框架有多种实例化同步的方式，两种最常见的方法是使用 Synchronized 和 CopyOnWriteArrayList。

Synchronized ArrayList

Synchronized ArrayList 是一种线程安全的 Java 集合实现方式。它使用 synchronized 修饰符来保证并发访问时的线程安全性。每个操作（添加、修改、删除等）都会暂时锁定整个数据结构，直到操作完成。

List<String> synchronizedList = Collections.synchronizedList(new ArrayList<>());

CopyOnWriteArrayList

CopyOnWriteArrayList 也是一种线程安全的 Java 集合实现方式。与 Synchronized ArrayList 不同的是，CopyOnWriteArrayList 采取了一种不同的策略：它并不直接在原始的数据结构上执行更改。而是在每次更改时，创建并复制一份完全一样的数据结构。然后，对新数据结构执行更改，并最终将其替换为原始数据结构。

List<String> copyOnWriteArrayList = new CopyOnWriteArrayList<>();

区别

尽管这两种实现方式都是线程安全的，但它们的实现方式不同，因此它们适用于不同的应用场景。下面是它们之间的一些重要区别：

1. 性能

在并发访问的情况下，CopyOnWriteArrayList 性能较低。由于每次更改都需要创建和复制一个新的数据结构，因此它通常仅适用于读操作频繁而写操作相对较少的情况。

相比之下，Synchronized ArrayList 性能更好，但在线程竞争激烈的情况下，可能会导致死锁等性能问题。

2. 内存

在 CopyOnWriteArrayList 中，由于每次更改都会复制整个数据结构，因此它需要更多的内存。如果列表非常大，CopyOnWriteArrayList 可能会导致 OutOfMemoryException。

Synchronized ArrayList 在内存使用方面似乎较为恰当。它不会复制整个数据结构，但它需要维护锁所需的内存。

3. 安全

CopyOnWriteArrayList 更加安全。由于它有一个快速失败机制，因此并发修改数据结构会抛出 ConcurrentModificationException。在这种情况下，更容易识别和解决潜在的数据问题。

相比之下，Synchronized ArrayList 可能更容易出现隐藏的数据问题。可能会在锁定期间修改数据结构，从而导致线程不安全的修改。

结论

Synchronized ArrayList 和 CopyOnWriteArrayList 是 Java 中两种适用于不同使用场景的同步集合实现方式。在决定使用哪一种方法时，应先确定应用程序的并发访问模式和性能要求。如果读操作非常频繁，而写操作很少，则 CopyOnWriteArrayList 可能是更好的选择。如果并发访问相对平衡，则 Synchronized ArrayList 可能更为合适。