一、Collections.synchronizedList 實現原理及如何做到線程安全
大家都知道ArrayList並不是線程安全的，如果想要做到線程安全，我們可以使用 Collections.synchronizedList， 但是使用 Collections.synchronizedList后是否真的就線程安全了？
1、Collections.synchronizedList 原理
我們先來看看Collections.synchronizedList 做了什么。
從源碼來看，SynchronizedList 就是在 List的操作外包加了一層 synchronize 同步控制。
2、加了 Collections.synchronizedList 后，為什么還需要使用 synchronized ？
首先我們看官方文檔，可以發現， 當用戶通過迭代器遍歷返回列表時，必須手動同步:
It is imperative that the user manually synchronize on the returned list when traversing it via [Iterator]
List list = Collections.synchronizedList(new ArrayList()); ... synchronized (list) { Iterator i = list.iterator(); // Must be in synchronized block
while (i.hasNext()) foo(i.next()); }
也就是說官方文檔明確提出：對於 使用 Iterator 遍歷列表時，Collections.synchronizedList 可能發生錯誤。
那除了直接使用 Iterator 要加 synchronize 保證線程安全，還有什么情況會間接使用到 Iterator嗎？ 那就是 for each增強for循環；
在使用 Iteratior 遍歷的同時，異步修改List的結構，發現拋出了 ConcurrentModificationException 異常；
那怎么解決呢？官方文檔說的很清楚，我們在迭代器遍歷返回列表時，增加手動同步處理，下面是IteratorRunnable 修改后 代碼，僅僅是在外層加了 synchronized.
static class IteratorRunnable implements Runnable { private List<Integer> list; public IteratorRunnable(List<Integer> synchronizeList) { this.list = synchronizeList; } @Override public void run() { while(true) { synchronized (list) { for (Integer i : list) { try { TimeUnit.SECONDS.sleep(1); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } System.out.println(i + ","); } } } } }
從運行結果來看，增加了synchronized 后，不會出現ConcurrentModificationException異常了。
3、探究下for each Java的實現
我們先來看看.class文件中for each
看到這，我們就可以確定 ，其實JAVA中的增強for循環底層是通過iterator來實現的。
二、CopyOnWriteArrayList與Collections.synchronizedList的性能對比
列表實現有 ArrayList、Vector、CopyOnWriteArrayList、Collections.synchronizedList(list) 四種方式。
1、ArrayList
ArrayList是非線性安全，此類的 iterator 和 listIterator 方法返回的迭代器是快速失敗的：在創建迭代器之后，除非通過迭代器自身的 remove 或 add 方法從結構上對列表進行修改，否則在任何時間以任何方式對列表進行修改，迭代器都會拋出 ConcurrentModificationException。即在一方在遍歷列表，而另一方在修改列表時，會報ConcurrentModificationException錯誤。而這不是唯一的並發時容易發生的錯誤，在多線程進行插入操作時，由於沒有進行同步操作，容易丟失數據。
因此，在開發過程當中，ArrayList並不適用於多線程的操作。
2、Vector
從JDK1.0開始，Vector便存在JDK中，Vector是一個線程安全的列表，采用數組實現。其線程安全的實現方式是對所有操作都加上了synchronized關鍵字，這種方式嚴重影響效率，因此，不再推薦使用Vector了，Stackoverflow當中有這樣的描述： Why is Java Vector class considered obsolete or deprecated?。 為什么 Java Vector（和 Stack）類被認為已過時或已棄用？
3、Collections.synchronizedList & CopyOnWriteArrayList
CopyOnWriteArrayList 和 Collections.synchronizedList 是實現線程安全的列表的兩種方式。
兩種實現方式分別針對不同情況有不同的性能表現，其中 CopyOnWriteArrayList的寫操作性能較差，而多線程的讀操作性能較好。
而Collections.synchronizedList的寫操作性能比CopyOnWriteArrayList在多線程操作的情況下要好很多，而讀操作因為是采用了synchronized關鍵字的方式，其讀操作性能並不如CopyOnWriteArrayList。
因此在不同的應用場景下，應該選擇不同的多線程安全實現類。
4、Collections.synchronizedList
Collections.synchronizedList的源碼可知，其實現線程安全的方式是建立了list的包裝類。
其中，SynchronizedList對部分操作加上了synchronized關鍵字以保證線程安全。但其iterator()操作還不是線程安全的。
5、CopyOnWriteArrayList
從字面可以知道，CopyOnWriteArrayList在線程對其進行些操作的時候，會拷貝一個新的數組以存放新的字段。
其沒有加任何同步關鍵字，根據以上寫操作的代碼可知，其每次寫操作都會進行一次數組復制操作，然后對新復制的數組進行些操作，不可能存在在同時又讀寫操作在同一個數組上（ 不是同一個對象），而讀操作並沒有對數組修改，不會產生線程安全問題。
Java中兩個不同的引用指向同一個對象，當第一個引用指向另外一個對象時，第二個引用還將保持原來的對象。
其中setArray()操作僅僅是對array進行引用賦值。Java中“=”操作只是將引用和某個對象關聯，假如同時有一個線程將引用指向另外一個對象，一個線程獲取這個引用指向的對象，那么他們之間不會發生ConcurrentModificationException，他們是在虛擬機層面阻塞的，而且速度非常快，是一個原子操作，幾乎不需要CPU時間。
6、Collections.synchronizedList & CopyOnWriteArrayList在讀寫操作上的差距
（1）寫操作：在線程數目增加時CopyOnWriteArrayList的寫操作性能下降非常嚴重，而Collections.synchronizedList雖然有性能的降低，但下降並不明顯。
（2）讀操作：在多線程進行讀時，Collections.synchronizedList和CopyOnWriteArrayList均有性能的降低，但是Collections.synchronizedList的性能降低更加顯著。
結論：
CopyOnWriteArrayList，發生修改時候做 copy，新老版本分離，保證讀的高性能，適用於以讀為主，讀操作遠遠大於寫操作的場景中使用，比如緩存。
而Collections.synchronizedList則可以用在CopyOnWriteArrayList不適用，但是有需要同步列表的地方， 讀寫操作都比較均勻的地方。