👀 Внутреннее устройство CopyOnWriteArrayList

CopyOnWriteArrayList — это потокобезопасная коллекция из пакета java.util.concurrent, которая реализует интерфейсы List и RandomAccess. Она часто воспринимается как «волшебная таблетка» для многопоточности, но под капотом это хитрая стратегия: каждое изменение списка создаёт копию массива.

📦 Базовая структура

Внутри CopyOnWriteArrayList хранит данные в обычном массиве transient volatile Object[] array.

— Все операции чтения (get, iterator, contains) идут напрямую по этому массиву и не требуют синхронизации.

— При модификациях (add, remove, set) создаётся новый массив с учётом изменений, и ссылка array указывает на него.

За счёт этого чтения не блокируются, а итераторы всегда видят снимок состояния (snapshot) на момент создания.

⚡️ Добавление и удаление

— add(E e): берётся текущий массив, копируется в новый на +1 элемент, в конец добавляется e.

— remove(Object o): копия массива создаётся без указанного элемента.

— set(int index, E element): создаётся копия массива, в которой меняется один элемент.

Сложность таких операций — O(n), ведь нужно копировать массив.

🌊 Итераторы

— Итератор у CopyOnWriteArrayList не fail-fast, в отличие от ArrayList и LinkedList.

— Он работает по «снимку» массива, который существовал в момент вызова iterator().

— Изменения, сделанные другими потоками, в процессе обхода не видны.

📊 Производительность

— Чтение (get, contains, iteration) → O(1) / O(n) для поиска очень быстро, так как обращение к массиву.

— Запись (add, remove, set) → O(n), так как требуется копировать массив.

— Итерация → O(n), но без блокировок и с высокой стабильностью в многопоточной среде.

⚖️ Важные нюансы

— CopyOnWriteArrayList идеален для сценариев «много чтений, мало записей».

— Память расходуется щедро: каждый апдейт порождает новую копию массива.

— Если записи происходят часто, использование становится неоправданным.

🧮 Когда использовать

— Подписчики/слушатели событий (например, listeners в UI или логгере).

— Кэш статических данных, где обновления редки.

— Конфигурации, которые меняются редко, а читаются часто.

В большинстве остальных случаев лучше использовать другие структуры (ConcurrentHashMap, Collections.synchronizedList, CopyOnWriteArraySet).

🔗 Документация: официальная JavaDoc (Java 17)

Ставьте 🔥, если хотите такой же пост по другим коллекциям. Пишите в комменты, какую коллекцию разобрать следующей.

🐸 Библиотека джависта

#CoreJava