java - CopyOnWriteArrayList 太慢

Question

我有以下案例，

public class Test {

    private static final int MAX_NUMBER = 10_00_00;

    public static void main(String[] args) {
        List<Integer> list = new CopyOnWriteArrayList<>();

        long start = System.nanoTime();
        for(int i = 0; i < MAX_NUMBER; i++) {
            list.add(i * 2);
        } 
        long end = System.nanoTime();
        System.out.println(((end - start) / Math.pow(10, 9)));
    }

}

输出

6.861539857

与大约花费 0.004690843 的 ArrayList 相比，它添加元素的速度非常缓慢。我从文档中了解到原因，

A thread-safe variant of ArrayList in which all mutative operations (add, set, and so on) are implemented by making a fresh copy of the underlying array.

所以，我的理解是，每当我在此列表中添加新元素时，它都会创建新的新数组并在该数组的最后一个索引处添加元素。我在 add 方法中发现了一个锁，除此之外，该方法实际上每次都创建新数组。

当我将 MAX_NUMBER 增加到 10_00_000 时，我的程序会继续运行并且永远不会结束(它会，但我等不了这么久 )。

我认为，当您想要线程安全和速度时，Collections.synchronizedList 是更好的选择。我使用了它，大约花费了 0.007673728。

我的问题:

1. 为什么在内部创建新数组，线程安全与此有关吗？
2. 为什么在 MAX_NUMBER = 10_00_000 的情况下花费了这么多时间？ (因为 MAX_NUMBER = 10_00_00 花费了大约 6 秒)发生这种情况是因为变异操作每次都会创建新数组吗？
3. 这是否意味着当您有大量元素且最好选择其他元素(即 Collections.synchronizedList)时，CopyOnWriteArrayList 会存在性能缺陷？
4. 这就是我们通常在公共(public) API 中看不到 CopyOnWriteArrayList 的原因吗？除此之外还有什么缺点吗？

Answer 1

CopyOnWriteArrayList 仅当写入次数非常少且读取次数巨大时(如果多个线程正在访问此列表)才是首选选项