一、Collections.synchronizedList 实现原理及如何做到线程安全
大家都知道ArrayList并不是线程安全的，如果想要做到线程安全，我们可以使用 Collections.synchronizedList， 但是使用 Collections.synchronizedList后是否真的就线程安全了？
1、Collections.synchronizedList 原理
我们先来看看Collections.synchronizedList 做了什么。
从源码来看，SynchronizedList 就是在 List的操作外包加了一层 synchronize 同步控制。
2、加了 Collections.synchronizedList 后，为什么还需要使用 synchronized ？
首先我们看官方文档，可以发现， 当用户通过迭代器遍历返回列表时，必须手动同步:
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());
}
也就是说官方文档明确提出：对于 使用 Iterator 遍历列表时，Collections.synchronizedList 可能发生错误。
那除了直接使用 Iterator 要加 synchronize 保证线程安全，还有什么情况会间接使用到 Iterator吗？ 那就是 for each增强for循环；
在使用 Iteratior 遍历的同时，异步修改List的结构，发现抛出了 ConcurrentModificationException 异常；
那怎么解决呢？官方文档说的很清楚，我们在迭代器遍历返回列表时，增加手动同步处理，下面是IteratorRunnable 修改后 代码，仅仅是在外层加了 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 + ",");
}
}
}
}
}
从运行结果来看，增加了synchronized 后，不会出现ConcurrentModificationException异常了。
3、探究下for each Java的实现
我们先来看看.class文件中for each
看到这，我们就可以确定 ，其实JAVA中的增强for循环底层是通过iterator来实现的。
二、CopyOnWriteArrayList与Collections.synchronizedList的性能对比
列表实现有 ArrayList、Vector、CopyOnWriteArrayList、Collections.synchronizedList(list) 四种方式。
1、ArrayList
ArrayList是非线性安全，此类的 iterator 和 listIterator 方法返回的迭代器是快速失败的：在创建迭代器之后，除非通过迭代器自身的 remove 或 add 方法从结构上对列表进行修改，否则在任何时间以任何方式对列表进行修改，迭代器都会抛出 ConcurrentModificationException。即在一方在遍历列表，而另一方在修改列表时，会报ConcurrentModificationException错误。而这不是唯一的并发时容易发生的错误，在多线程进行插入操作时，由于没有进行同步操作，容易丢失数据。
因此，在开发过程当中，ArrayList并不适用于多线程的操作。
2、Vector
从JDK1.0开始，Vector便存在JDK中，Vector是一个线程安全的列表，采用数组实现。其线程安全的实现方式是对所有操作都加上了synchronized关键字，这种方式严重影响效率，因此，不再推荐使用Vector了，Stackoverflow当中有这样的描述： Why is Java Vector class considered obsolete or deprecated?。 为什么 Java Vector（和 Stack）类被认为已过时或已弃用？
3、Collections.synchronizedList & CopyOnWriteArrayList
CopyOnWriteArrayList 和 Collections.synchronizedList 是实现线程安全的列表的两种方式。
两种实现方式分别针对不同情况有不同的性能表现，其中 CopyOnWriteArrayList的写操作性能较差，而多线程的读操作性能较好。
而Collections.synchronizedList的写操作性能比CopyOnWriteArrayList在多线程操作的情况下要好很多，而读操作因为是采用了synchronized关键字的方式，其读操作性能并不如CopyOnWriteArrayList。
因此在不同的应用场景下，应该选择不同的多线程安全实现类。
4、Collections.synchronizedList
Collections.synchronizedList的源码可知，其实现线程安全的方式是建立了list的包装类。
其中，SynchronizedList对部分操作加上了synchronized关键字以保证线程安全。但其iterator()操作还不是线程安全的。
5、CopyOnWriteArrayList
从字面可以知道，CopyOnWriteArrayList在线程对其进行些操作的时候，会拷贝一个新的数组以存放新的字段。
其没有加任何同步关键字，根据以上写操作的代码可知，其每次写操作都会进行一次数组复制操作，然后对新复制的数组进行些操作，不可能存在在同时又读写操作在同一个数组上（ 不是同一个对象），而读操作并没有对数组修改，不会产生线程安全问题。
Java中两个不同的引用指向同一个对象，当第一个引用指向另外一个对象时，第二个引用还将保持原来的对象。
其中setArray()操作仅仅是对array进行引用赋值。Java中“=”操作只是将引用和某个对象关联，假如同时有一个线程将引用指向另外一个对象，一个线程获取这个引用指向的对象，那么他们之间不会发生ConcurrentModificationException，他们是在虚拟机层面阻塞的，而且速度非常快，是一个原子操作，几乎不需要CPU时间。
6、Collections.synchronizedList & CopyOnWriteArrayList在读写操作上的差距
（1）写操作：在线程数目增加时CopyOnWriteArrayList的写操作性能下降非常严重，而Collections.synchronizedList虽然有性能的降低，但下降并不明显。
（2）读操作：在多线程进行读时，Collections.synchronizedList和CopyOnWriteArrayList均有性能的降低，但是Collections.synchronizedList的性能降低更加显著。
结论：
CopyOnWriteArrayList，发生修改时候做 copy，新老版本分离，保证读的高性能，适用于以读为主，读操作远远大于写操作的场景中使用，比如缓存。
而Collections.synchronizedList则可以用在CopyOnWriteArrayList不适用，但是有需要同步列表的地方， 读写操作都比较均匀的地方。