Java CopyOnWriteArrayList
1. CopyOnWriteArrayList
다중 스레드 프로그램에서 명시적인 동기화 없이 스레드로부터 안전한 방식으로 목록을 반복하려는 경우에 매우 유용하다.
2. CopyOnWriteArrayList API
CopyOnWriteArrayList의 디자인은 흥미로운 기술을 사용하여 동기화할 필요 없이 스레드로부터 안전하게 만든다. add() 또는 remove()와 같은 수정 메서드를 사용하는 경우 CopyOnWriteArrayList 의 전체 내용이 새 내부 복사본에 복사된다.
이 간단한 사실로 인해 동시 수정이 발생하는 경우에도 안전한 방식으로 목록을 반복할 수 있다.
CopyOnWriteArrayList에서 iterator() 메서드를 호출할 때 CopyOnWriteArrayList 콘텐츠의 변경 불가능한 스냅샷으로 백업된 Iterator를 다시 가져온다.
그 내용은 Iterator가 생성된 시점부터 ArrayList 내부에 있는 데이터의 정확한 복사본이다. 그동안 다른 스레드가 목록에서 요소를 추가하거나 제거하더라도 해당 수정은 해당 목록에서 추가 데이터 조회에 사용될 데이터의 새로운 복사본을 만드는 것이다.
이 데이터 구조의 특성은 수정하는 것보다 더 자주 반복하는 경우에 특히 유용합니다. 시나리오에서 요소 추가가 일반적인 작업인 경우 CopyOnWriteArrayList 는 좋은 선택이 아닙니다.
3. 삽입하는 동안 CopyOnWriteArrayList 반복
정수를 저장 하는 CopyOnWriteArrayList의 인스턴스를 생성한다고 가정한다.
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CopyOnWriteArrayList<Integer> numbers = new CopyOnWriteArrayList<>(new Integer[]{1, 3, 5, 8});
다음으로 해당 배열을 반복하고 싶으므로 Iterator 인스턴스를 만든다.
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Iterator<Integer> iterator = numbers.iterator();
Iterator가 생성된 후 숫자 목록에 새 요소를 추가한다.
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numbers.add(10);
CopyOnWriteArrayList에 대한 반복자를 만들 때 iterator()가 호출된 시점에 목록에 있는 데이터의 변경 불가능한 스냅샷을 얻는다는 점을 명심한다.
그 때문에 반복하는 동안 반복에서 숫자 10을 볼 수 없다.
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List<Integer> result = new LinkedList<>();
iterator.forEachRemaining(result::add);
assertThat(result).containsOnly(1, 3, 5, 8);
새로 생성된 Iterator를 사용하는 후속 반복은 추가된 숫자 10도 반환한다.
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Iterator<Integer> iterator2 = numbers.iterator();
List<Integer> result2 = new LinkedList<>();
iterator2.forEachRemaining(result2::add);
assertThat(result2).containsOnly(1, 3, 5, 8, 10);
4. 반복하는 동안 제거가 허용되지 않음
CopyOnWriteArrayList는 기본 목록이 수정되는 경우에도 요소를 안전하게 반복할 수 있도록 만들어졌다.
복사 메커니즘으로 인해 반환된 Iterator에 대한 remove() 작업이 허용되지 않는다. 결과적으로 UnsupportedOperationException이 발생합니다.
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@Test(expected = UnsupportedOperationException.class)
public void whenIterateOverItAndTryToRemoveElement_thenShouldThrowException() {
CopyOnWriteArrayList<Integer> numbers
= new CopyOnWriteArrayList<>(new Integer[]{1, 3, 5, 8});
Iterator<Integer> iterator = numbers.iterator();
while (iterator.hasNext()) {
iterator.remove();
}
}