컬렉션을 안전하게 복사하려면 어떻게해야합니까?

과거에는 컬렉션을 안전하게 복사한다고 말했습니다.

public static void doThing(List<String> strs) {
    List<String> newStrs = new ArrayList<>(strs);

또는

public static void doThing(NavigableSet<String> strs) {
    NavigableSet<String> newStrs = new TreeSet<>(strs);

그러나 이러한 "복사"생성자, 비슷한 정적 생성 방법 및 스트림은 실제로 안전하며 규칙은 어디에 지정되어 있습니까? 안전하다는 말은 합리적으로 백업되고 결함이 없다고 가정 할 때 악의적 인 호출자에 대해 시행되는 Java 언어 및 컬렉션에서 제공 하는 기본 시맨틱 무결성 보장 SecurityManager입니다.

나는이 방법을 던지는 행복 해요 ConcurrentModificationException, NullPointerException, IllegalArgumentException, ClassCastException, 등, 또는 심지어 매달려.

String불변 유형 인수의 예로 선택 했습니다. 이 질문에 대해, 나는 자신의 문제가있는 가변 유형의 컬렉션에 대한 깊은 사본에 관심이 없습니다.

(명확하게하기 위해, 나는 오픈 JDK 소스 코드를 보면서 대한 대답의 몇 가지 종류가있다 ArrayList하고 TreeSet.)

Collection API와 같은 일반 API의 동일한 JVM 내에서 의도적으로 악의적 인 코드가 실행되는 것을 방지 할 수는 없습니다.

쉽게 설명 할 수있는 것처럼 :

public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
    Object[] array = { "foo", "bar", "baz", "and", "another", "string" };
    array[array.length - 1] = new Object() {
        @Override
        public String toString() {
            Collections.shuffle(Arrays.asList(array));
            return "string";
        }
    };
    doThing(new ArrayList<String>() {
        @Override public Object[] toArray() {
            return array;
        }
    });
}

public static void doThing(List<String> strs) {
    List<String> newStrs = new ArrayList<>(strs);

    System.out.println("made a safe copy " + newStrs);
    for(int i = 0; i < 10; i++) {
        System.out.println(newStrs);
    }
}

made a safe copy [foo, bar, baz, and, another, string]
[bar, and, string, string, another, foo]
[and, baz, bar, string, string, string]
[another, baz, and, foo, bar, string]
[another, bar, and, foo, string, and]
[another, baz, string, another, and, foo]
[string, and, another, foo, string, foo]
[baz, string, foo, and, baz, string]
[bar, another, string, and, another, baz]
[bar, string, foo, string, baz, and]
[bar, string, bar, another, and, foo]

보시다시피, List<String>실제로 String인스턴스 목록을 얻는 것이 보장되지는 않습니다 . 유형 삭제 및 원시 유형으로 인해 목록 구현 측에서 가능한 수정조차 없습니다.

또 다른 것은 ArrayList생성자를 비난 할 수 있는 것은 들어오는 컬렉션의 toArray구현 에 대한 신뢰입니다 . TreeMap같은 방식으로 영향을받지 않지만,의 구성에서와 같이 배열을 통과하면 성능이 향상되지 않기 때문입니다 ArrayList. 어느 클래스도 생성자에 대한 보호를 보장하지 않습니다.

일반적으로 구석 구석에 의도적으로 악의적 인 코드가 있다고 가정하여 코드를 작성하려고 할 때 아무런 의미가 없습니다. 모든 것을 막기 위해 할 수있는 일이 너무 많습니다. 이러한 보호는 악의적 인 호출자에게 무언가에 대한 액세스 권한을 부여 할 수있는 동작을 실제로 캡슐화하는 코드에만 유용하며이 코드 없이는 아직 액세스 할 수 없습니다.

특정 코드에 대한 안전이 필요한 경우

public static void doThing(List<String> strs) {
    String[] content = strs.toArray(new String[0]);
    List<String> newStrs = new ArrayList<>(Arrays.asList(content));

    System.out.println("made a safe copy " + newStrs);
    for(int i = 0; i < 10; i++) {
        System.out.println(newStrs);
    }
}

그런 다음 newStrs문자열 만 포함하고 생성 후 다른 코드로 수정할 수 없음을 확인할 수 있습니다.

또는 List<String> newStrs = List.of(strs.toArray(new String[0]));Java 9 이상과 함께 사용
Java 10 List.copyOf(strs)과 동일한 기능을 수행하지만 설명서에는 수신 콜렉션의 toArray메소드 를 신뢰하지 않는다고 명시되어 있지 않습니다 . 따라서 List.of(…)배열 기반 목록을 반환하는 경우 복사본을 만드는을 호출 하는 것이 더 안전합니다.

호출자가 방법을 변경할 수 없으므로 배열이 작동하고 들어오는 컬렉션을 배열에 덤프 한 다음 새 컬렉션을 채우면 항상 사본을 안전하게 만듭니다. 컬렉션은 위에서 설명한 것처럼 반환 된 배열에 대한 참조를 보유 할 수 있으므로 복사 단계에서이를 변경할 수 있지만 컬렉션의 복사본에는 영향을 줄 수 없습니다.

따라서 특정 요소가 배열에서 검색된 후 또는 결과 컬렉션에서 전체적으로 일관성 검사를 수행해야합니다.

오히려이 정보를 의견에 남기고 싶지만 평판이 충분하지 않습니다. 죄송합니다 :) 최대한 많은 정보를 설명하려고 노력할 것입니다.

constJava에서는 객체 내용을 수정하지 않는 멤버 함수를 표시하기 위해 C ++에서 사용 된 수정 자 와 같은 것이 아니라 원래 "불변성"이라는 개념이 사용되었습니다. 캡슐화 (또는 OCP, Open-Closed Principle)는 객체의 예기치 않은 돌연변이 (변경)를 방지해야했습니다. 물론 리플렉션 API는 이것을 둘러 봅니다. 직접 메모리 액세스도 동일합니다. 그것은 자신의 다리를 쏘는 것에 관한 것입니다 :)

java.util.Collection그 자체는 변경 가능한 인터페이스입니다 : add컬렉션을 수정 해야하는 메소드가 있습니다. 물론 프로그래머는 컬렉션을 던질 무언가로 랩핑 할 수 있습니다 ... 다른 프로그래머가 컬렉션을 변경할 수 없다는 javadoc을 읽을 수 없기 때문에 모든 런타임 예외가 발생합니다.

java.util.Iterable인터페이스에서 변경 불가능한 컬렉션을 노출 하기 위해 유형 을 사용하기로 결정 했습니다. 의미 적 Iterable으로 "돌연변이 성"과 같은 수집 특성이 없습니다. 여전히 스트림을 통해 기본 컬렉션을 수정할 수 있습니다.

JIC, 불변의 방식으로 맵을 노출 java.util.Function<K,V>하는 데 사용할 수 있습니다 (맵의 get방법이이 정의에 적합 함)