JavaのArrayListとCopyOnWriteArrayListの違いを徹底解説

Javaにおいて、ArrayListとCopyOnWriteArrayListはどちらもListインターフェースの実装クラスですが、それぞれに重要な違いがあります。

本記事では、両者の主な相違点を比較表とサンプルコードを交えてわかりやすく解説します。

ArrayListとCopyOnWriteArrayListの主な違い

サンプルコードで確認するArrayListとCopyOnWriteArrayListの挙動

ArrayListの例：ArrayListDemo.java

import java.util.*;
public class ArrayListDemo{
    public static void main(String[] args){
        ArrayList l = new ArrayList();
        l.add("A");
        l.add("B");
        l.add("C");
        Iterator itr = l.iterator();
        while (itr.hasNext()){
            String s = (String)itr.next();
            if (s.equals("B")){
                itr.remove(); // イテレーション中の削除が可能
            }
        }
        System.out.println(l);
    }
}

実行結果

[A,C]

このように、ArrayListではイテレーション中にitr.remove()を呼び出しても問題なく動作し、要素「B」が正常に削除されます。

CopyOnWriteArrayListの例：CopyOnWriteArrayListDemo.java

import java.util.concurrent.CopyOnWriteArrayList;
import java.util.*;
class CopyOnWriteArrayListDemo extends Thread {
    static CopyOnWriteArrayList l = new CopyOnWriteArrayList();
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException{
        l.add("A");
        l.add("B");
        l.add("C");
        Iterator itr = l.iterator();
        while (itr.hasNext()){
            String s = (String)itr.next();
            System.out.println(s);
            if (s.equals("B")){
                // 実行時例外がスローされる
                itr.remove();
            }
            Thread.sleep(1000);
        }
        System.out.println(l);
    }
}

実行結果

A
B
Exception in thread "main" java.lang.UnsupportedOperationException

CopyOnWriteArrayListの場合、イテレーション中にitr.remove()を呼び出すと、実行時にUnsupportedOperationExceptionがスローされることが確認できます。これは、CopyOnWriteArrayListのイテレータが元のリストのスナップショットを参照する仕組みになっており、変更操作をサポートしていないためです。

使い分けのポイント

• シングルスレッド環境や読み取り中心の処理： 高速なArrayListが適しています。
• マルチスレッド環境で頻繁に読み取り、更新はまれなケース： スレッドセーフなCopyOnWriteArrayListが適しています。ただし、書き込みのたびに内部配列のコピーが発生するため、更新頻度が高い場合は注意が必要です。

用途に応じて適切なクラスを選択することで、安全性とパフォーマンスのバランスを取ることができます。