💥 Задача: Почему эта структура «ломается» в многопоточной среде?

import java.util.*;

public class BrokenImmutable {
    private final Map<String, List<String>> data;

    public BrokenImmutable(Map<String, List<String>> input) {
        this.data = Collections.unmodifiableMap(input);
    }

    public Map<String, List<String>> getData() {
        return data;
    }

    public static void main(String[] args) {
        Map<String, List<String>> base = new HashMap<>();
        base.put("key", new ArrayList<>(List.of("a")));

        BrokenImmutable bi = new BrokenImmutable(base);
        Map<String, List<String>> d = bi.getData();

        d.get("key").add("🚨");

        System.out.println(bi.getData());
    }
}

Java

💥 Задача: Почему эта структура «ломается» в многопоточной среде?

import java.util.*;

public class BrokenImmutable {
    private final Map<String, List<String>> data;

    public BrokenImmutable(Map<String, List<String>> input) {
        this.data = Collections.unmodifiableMap(input);
    }

    public Map<String, List<String>> getData() {
        return data;
    }

    public static void main(String[] args) {
        Map<String, List<String>> base = new HashMap<>();
        base.put("key", new ArrayList<>(List.of("a")));

        BrokenImmutable bi = new BrokenImmutable(base);
        Map<String, List<String>> d = bi.getData();

        d.get("key").add("🚨");

        System.out.println(bi.getData());
    }
}

🔍 Разбор:
С первого взгляда кажется, что BrokenImmutable — иммутабельный класс. Мы оборачиваем Map через Collections.unmodifiableMap, и поле data — final.

Но проблема в глубине структуры.

unmodifiableMap запрещает перезапись ключей, но не делает элементы внутри truly immutable. В данном случае, значение по ключу "key" — это ArrayList, которую легко модифицировать.

💣 В main() мы получили доступ к внутреннему списку и… тихо сломали инвариант класса, добавив "🚨".

✅ Решение:
Чтобы сделать структуру действительно иммутабельной, нужно:

Копировать и оборачивать значения внутри Map.

Сделать глубокую защиту:


public BrokenImmutable(Map<String, List<String>> input) {
Map<String, List<String>> copy = new HashMap<>();
for (Map.Entry<String, List<String>> e : input.entrySet()) {
copy.put(e.getKey(), List.copyOf(e.getValue())); // immutable list
}
this.data = Map.copyOf(copy); // immutable map
}


Теперь никто не сможет мутировать data, даже если получит на него ссылку.

🧠 Вопрос на подумать:
А что если вместо ArrayList внутри Map был бы CopyOnWriteArrayList или ImmutableList от Guava? Почему CopyOnWriteArrayList — тоже плохой выбор для truly immutable структур?

@javatg

hottg.com/javatg/1869

3.7K viewsJun 10 at 11:02