Какой аналог ArrayList в Concurrent Collections

1️⃣ Как кратко ответить

Аналогом ArrayList в Concurrent Collections является CopyOnWriteArrayList. Он обеспечивает потокобезопасность за счет копирования всего списка при каждом изменении, что делает его подходящим для сценариев с преобладанием операций чтения.

2️⃣ Подробное объяснение темы

ArrayList — это класс из стандартной библиотеки Java, который предоставляет динамически изменяемый массив. Он не является потокобезопасным, что означает, что при одновременном доступе из нескольких потоков могут возникать проблемы, такие как некорректные данные или исключения.

Для решения этой проблемы в многопоточных средах Java предоставляет CopyOnWriteArrayList, который является частью пакета java.util.concurrent. Этот класс реализует интерфейс List и обеспечивает потокобезопасность за счет использования стратегии "copy-on-write".

Как работает CopyOnWriteArrayList

CopyOnWriteArrayList создаёт копию всего списка при каждом изменении (например, при добавлении или удалении элемента). Это означает, что все операции записи (изменения) выполняются на новой копии списка, в то время как операции чтения продолжают использовать старую версию. Это делает CopyOnWriteArrayList особенно эффективным в сценариях, где операции чтения значительно преобладают над операциями записи.

Пример использования

import java.util.List;
import java.util.concurrent.CopyOnWriteArrayList;
​
public class Example {
    public static void main(String[] args) {
        // Создаем потокобезопасный список
        List<String> list = new CopyOnWriteArrayList<>();
​
        // Добавляем элементы в список
        list.add("Element 1");
        list.add("Element 2");
        list.add("Element 3");
​
        // Итерация по списку
        for (String element : list) {
            System.out.println(element);
        }
​
        // Добавление элемента во время итерации
        // Это безопасно, так как создается новая копия списка
        list.add("Element 4");
​
        // Итерация по обновленному списку
        for (String element : list) {
            System.out.println(element);
        }
    }
}

Объяснение кода

• import java.util.List; и import java.util.concurrent.CopyOnWriteArrayList;: Импортируем необходимые классы. List — это интерфейс, который реализует CopyOnWriteArrayList.

• List<String> list = new CopyOnWriteArrayList<>();: Создаем экземпляр CopyOnWriteArrayList, который будет хранить строки. Это потокобезопасный список.

• list.add("Element 1");: Добавляем элемент в список. При этом создается новая копия списка с добавленным элементом.

• for (String element : list) { System.out.println(element); }: Итерация по элементам списка и вывод их на экран. Это безопасно, так как CopyOnWriteArrayList поддерживает итерацию без исключений, даже если список изменяется.

• list.add("Element 4");: Добавляем новый элемент в список во время итерации. Это безопасно, так как создается новая копия списка.

• Повторная итерация показывает, что новый элемент был успешно добавлен.

Применение

CopyOnWriteArrayList подходит для сценариев, где операции чтения значительно преобладают над операциями записи, например, в кэширующих механизмах или в системах, где данные редко изменяются, но часто читаются. Однако из-за копирования всего списка при каждом изменении, он может быть неэффективен в сценариях с частыми изменениями.