Почему CopyOnWriteArrayList нужны копии для операций записи и чтения?

CopyOnWriteArrayList не создает копию массива при вызове iterator, поскольку документы говорит:

Метод итератора в стиле моментального снимка использует ссылку на состояние массива в момент создания итератора.

Обратите внимание на слово «ссылка».

Это предложение сформулировано довольно неудачно:

Его содержимое является точной копией данных, находящихся внутри ArrayList с момента создания Iterator.

Это не означает, что копия массива создается при вызове iterator(). Надо было сказать:

Его содержимое такое же, как данные, находящиеся внутри ArrayList с момента создания Iterator.

Более важный момент этого абзаца:

Даже если тем временем какой-то другой поток добавляет или удаляет элемент из списка, эта модификация создает новую копию данных, которые будут использоваться при любом дальнейшем поиске данных из этого списка.

Это означает, что если вы создаете итератор, а затем продолжаете каким-то образом изменять список, итератор не увидит этих изменений. Почему? Поскольку мутации выполняются путем создания нового массива, который имеет мутации, но итератор выполняет итерацию по старому массиву, в котором нет мутаций. Вот почему мы говорим, что итератор делает снимок.

Вот код из OpenJDK для иллюстрации.

В _ 4_, он просто создает COWIterator с _ 6_, который получает снимок, возвращая изменчивое поле array:

final Object[] getArray() {
    return array;
}

...

public Iterator<E> iterator() {
    return new COWIterator<E>(getArray(), 0);
}

И методы-мутаторы, такие как _ 9_ устанавливает поле array:

final void setArray(Object[] a) {
    array = a;
}

...

public boolean add(E e) {
    Object[] elements = getArray();
    int len = elements.length;
    Object[] newElements = Arrays.copyOf(elements, len + 1);
    newElements[len] = e;
    setArray(newElements);
    return true;
}

Я удалил код блокировки (разблокировки), чтобы было легче увидеть, что происходит.