深入解析ArrayList、LinkedList与CopyOnWriteArrayList的特性与差异

1、ArrayList 不具备线程安全性，在高并发场景下使用时需要特别注意线程安全问题。

数据结构：基于Object数组实现，元素存储于连续的内存区域。

性能特点：

查询：由于采用连续内存布局，支持通过索引快速访问元素，查询效率高，时间复杂度为O(1)。

新增与删除：操作性能相对较低，尤其是在中间位置执行删除或插入时，需要对后续元素进行位移处理，时间复杂度为O(n)。

当数组容量不足时，ArrayList会自动扩容，此过程涉及创建新数组并复制现有元素，增加了额外开销。

2、LinkedList 同样不支持线程安全，适用于需要频繁进行插入和删除操作的场景。

数据结构：采用双向链表结构，每个节点包含前后指针，允许非连续内存分配。

性能特点：

查询：因不具备随机访问能力，必须从头或尾节点开始逐个遍历，导致查询效率较低，时间复杂度为O(n)。

新增与删除：由于链表的动态性，可在任意位置高效地执行插入和删除操作，无需调整其他元素的位置，时间复杂度为O(1)（假设已知目标节点）。

3、CopyOnWriteArrayList 提供了线程安全保证，适合于读多写少的高并发环境。

数据结构：同样基于Object数组，但通过读写分离策略实现了线程安全。

性能特点：

查询：读操作不加锁，性能接近于ArrayList。

新增与删除：写操作会锁定整个列表，并在后台创建数组副本以完成修改，确保了线程安全，但这可能导致较高的内存消耗和写入延迟。

潜在问题：读写分离机制下，读操作可能获取不到最新写入的数据，存在数据一致性风险。

应用场景：在高并发读操作且对数据实时性要求不高的场景中推荐使用CopyOnWriteArrayList；对于读多写少的普通应用，ArrayList可能是更好的选择；而LinkedList则更适合于写多读少的场景。